مفاجأة! لقد وجدنا مادة لا يمكنها فقط تحسين ضبابية انتشار الضوء بشكل فعال، ولكن أيضًا الحفاظ على نفاذية عالية

1 مقدمة.

وباعتباره الجيل الرابع، مصدر الضوء، فإن الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) يتمتع بسلسلة من المزايا، مثل انخفاض استهلاك الطاقة، وصغر الحجم، وسرعة الاستجابة، والموثوقية العالية، والعمر الطويل، وما إلى ذلك.

في السنوات الأخيرة، مدفوعًا بمفهوم التنمية لتوفير الطاقة وحماية البيئة، بشرت إضاءة LED بالتطور السريع، لتحل محل مصدر الإضاءة التقليدية، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في العرض والإضاءة وإشارة الإشارة وغيرها من المجالات. ومع ذلك ، فإن حرارة مصادر ضوء LED خطيرة ، لذلك فهي تضع متطلبات أعلى لمقاومة الحرارة للمواد الطرفية مثل أغطية المصابيح وحوامل المصابيح. تتميز مادة البولي كربونات (PC) بخصائص بصرية ممتازة وخصائص ميكانيكية ومقاومة للحرارة وخصائص عازلة، لذا فهي مادة مثالية لصنع مصابيح وفوانيس LED. نظرًا لكفاءة الإضاءة العالية والاتجاهية القوية، فإن مصدر الضوء المكون من خرزات مصابيح LED ومصفوفها قوي، مما يسهل التسبب في تلف العين البشرية، لذلك من الضروري استخدام مادة نشر الضوء كغطاء أمامي لمصدر ضوء LED لتحويله إلى مصدر ضوء سطحي أكثر اتساقًا ونعومة. يتم إعداد مواد نشر الضوء بشكل عام عن طريق تشتيت جزيئات ناشر الضوء في مصفوفة بوليمر شفافة ولها نفاذية عالية للضوء والضباب، والتي يمكن أن تحقق تأثير تسوية جيد في حالة فقدان شدة الضوء الصغيرة [3]. يشيع استخدام البوليسترين والبولي ميثيل ميثاكريلات والسيليكا في مواد الحواسيب الشخصية ذات الانتشار الضوئي، ولكن نطاق تطبيق هذه المواد محدود إلى حد ما بسبب تكلفتها العالية نسبيًا. في هذه الورقة، تمت دراسة تأثير البوهميت على أداء الكمبيوتر الشخصي. وتظهر النتائج أن البوهميت لا يحافظ فقط على الخصائص الميكانيكية الممتازة للكمبيوتر الشخصي، ولكنه يوفر أيضًا تأثيرًا جيدًا لانتشار الضوء وسيولة المعالجة، والتي من المتوقع أن توفر حلاً أكثر فعالية من حيث التكلفة لمعدات إضاءة LED واسعة النطاق.

2. جزء التجربة

2.1 المواد الخام والمعدات الرئيسية.
راتنج PC: درجة صناعية، معدل التدفق الذائب 3 جم 10 دقائق، شركة ميتسوبيشي، المحدودة؛ البوهيميت: حجم الجسيمات 2 ميكرومتر، شركة أنهوي ييشيتونغ، المحدودة. المواد المساعدة الأخرى: في السوق. آلة بثق ثنائية اللولب: STS-35، شركة نانجينغ كوبلونغ للماكينات المحدودة؛ ماكينة قولبة بالحقن: HTF86/TJ، شركة ماكينات البلاستيك الهايتية الصينية المحدودة؛ ماكينة اختبار عالمية: CMT6103، شركة Shenzhen New Sansi لاختبار المواد، المحدودة؛ جهاز اختبار الصدمات: BPI-5.5STAC، زويك/رويل، ألمانيا؛ جهاز اختبار معدل التدفق الذائب: BMF-003، زويك/رويل الألمانية؛ مقياس نفاذية الضوء المرئي: BTR-1S، شركة Hebei Xianhe للعلوم والتكنولوجيا المحدودة. مجهر المسح الإلكتروني: Smur3400N، شركة Beijing Tianmei (China) Scientific Instruments Co., Ltd.

2.2 تحضير حاسوب الانتشار الضوئي.
تظهر الصيغة التجريبية للانتشار الضوئي للكمبيوتر الشخصي في الجدول 1. وفقًا للصيغة، يتم خلط المكونات بالكامل وإضافتها إلى قادوس الطارد. درجة حرارة البثق من المنطقة الأولى إلى المنطقة العاشرة هي 140،270،270،270،260،260،260،250،250،250،270 درجة مئوية، وسرعة اللولب 300 دورة/دقيقة، والتغذية 30 كجم/ساعة. بعد أن يتم تقطيع شريط البثق وتجفيفه، يتم تحضير الميكانيكا واللوحة المربعة بواسطة آلية القولبة بالحقن. درجة حرارة الحقن 300 درجة مئوية، وضغط وسرعة الحقن 800.144 ميجا باسكال و55% ~ 99%، على التوالي. بعد ضبط الشرائح عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ورطوبة 50% لمدة 24 ساعة، تم إجراء الاختبارات ذات الصلة.

2.3 اختبار الأداء.
تم قياس نفاذية الضوء والضباب بواسطة صفيحة مربعة بسماكة 2.0 مم. حالة اختبار مؤشر الانصهار 300 درجة مئوية 1.2 كجم. تم اختبار الخواص الميكانيكية بواسطة معيار اختبار ASTM. سرعة اختبار الشد 50 مم/الدقيقة وسرعة اختبار الانحناء 2 مم/الدقيقة.

3 النتائج والمناقشة.
3.1 تأثير البوهميت على الخواص البصرية للكمبيوتر الشخصي

تكوين البوهميت هو γ-AlOOH وبلورته بيضاء في درجة حرارة الغرفة. إن مورفولوجيا البوهميت عبارة عن بلورة مكعبة بحجم جسيمات يبلغ حوالي 2 ميكرومتر بواسطة SEM، وشكلها وحجمها منتظم وموحد (الشكل 1 أ)، وهو أساس تأثيرها البصري الجيد. عند إضافة البوهميت إلى راتنج PC، يمكن أن يكون مشتتًا بشكل جيد، ولا يوجد تجمع كبير الحجم، ولن ينخفض عدد جزيئات تشتت الضوء في النظام بسبب التكتل، وبسبب عدم وجود تفاعل، فإن الرابطة بين البوهميت وراتنج PC ضعيفة، وهناك فجوة معينة بينهما (الشكل 1 ب)، مما يعزز أيضًا تأثير تشتت الضوء في الواجهة [6].

يظهر في الشكل 2 تأثير البوهميت على نفاذية الضوء وضبابية PC في الشكل 2. مع زيادة محتوى البوهميت، انخفضت نفاذية الضوء للكمبيوتر الشخصي خطيًا. عندما وصل محتوى البوهميت إلى 3.0%، انخفضت نفاذية الضوء من 89.1% من PC النقي إلى 58.8%، والتي ظلت عند مستوى عالٍ. ويرجع السبب في ذلك إلى أن معامل انكسار البوهميت يتراوح بين 1.63 و1.67، وهو قريب من معامل انكسار الكمبيوتر الشخصي. أما فيما يتعلق بالضباب، عندما يكون محتوى البوهميت 0.5%، يزداد الضباب بشكل حاد من 5.0% من PC النقي إلى 74.7%. عندما يكون محتوى البوهميت 2.0%، يكون الضباب أكثر من 90% (93.2%)، ولكن عندما يزداد المحتوى إلى 3.0%، يزداد الضباب إلى 94.5% فقط. التطبيق العملي للمنتجات المقابلة في هذا المجال ليس كبيرًا.

في التركيب الجزيئي للكمبيوتر الشخصي، يكون استقرار روابط الكربونات ضعيفًا. في بيئة المعالجة، يمكن للبوهميت كنوع من الهيدروكسيد أن يحفز التحلل المائي لروابط الكربونات، مما يؤدي إلى انخفاض الوزن الجزيئي للكمبيوتر الشخصي. يمكن أن نرى من الشكل 3 أنه مع زيادة محتوى البوهميت، يزداد مؤشر انصهار PC بسرعة من 3.5 جم 10 دقائق إلى 20.0 جم 10 دقائق. أما فيما يتعلق بالصلابة، فقد انخفضت قوة الصدم المسننة للكمبيوتر الشخصي من 935.7 جاجو إلى 725.0 جاجو مع إضافة 3.0% بوهيميت، لكنها ظلت عند مستوى مرتفع. وبالنظر إلى أن جزيئات البوهميت المنتشرة في PC هي نقطة عيب، والتي يجب أن يكون لها تأثير سلبي على قوة الصدم، فمن المتوقع أن يكون انخفاض الوزن الجزيئي لل PC وتأثيره على الصلابة محدودًا، وأن الزيادة الكبيرة في سيولة النظام تعتمد بشكل أساسي على تأثير اللدونة للمنتجات منخفضة الوزن الجزيئي الناتجة عن التحلل المائي على PC. من ناحية أخرى، يمكن للبوهيميت أن يقوي الخماسي إلى حد ما، ويمكن زيادة قوة الانحناء ومعامل الخماسي من 100.5 ميجا باسكال و2471 ميجا باسكال إلى 106.5 ميجا باسكال و2701 ميجا باسكال على التوالي مع إضافة 3.0% (الشكل 4).

4 خاتمة

يمكن أن تؤدي إضافة البوهميت إلى الكمبيوتر الشخصي إلى تحسين الضباب بشكل فعال والحفاظ على نفاذية الضوء العالية، وبالتالي تحقيق تأثير انتشار الضوء الجيد ؛ يمكن أن يعزز البوهميت الكمبيوتر الشخصي، ولكن إلى حد ما يؤدي إلى حد ما إلى التحلل المائي لرابطة الكربونات وانخفاض الوزن الجزيئي للكمبيوتر، مما يزيد بشكل كبير من السيولة ويقلل قليلاً من صلابة الكمبيوتر الشخصي. عندما يكون محتوى البوهميت 2.0%، تكون خصائص المادة مثالية في تأثير انتشار الضوء، والخصائص الميكانيكية وسيولة المعالجة، ولها خصائص شاملة جيدة.