W jaki sposób rozmiar czynnika rozpraszającego światło wpływa na arkusz rozpraszający światło PC?

Aby przygotować diodę LED z szybkimi mikrosferami akrylanu metylu (PMMA) jako dyfuzorem światła w przemyśle źródeł światła fotodiodowego (LED), produkcja materiałów dyfuzyjnych musi być ciągła, a płyty dyfuzyjne z poliwęglanu (PC) dla źródeł światła o wysokiej wydajności muszą być realizowane, a szybkości cząstek dyfuzorów światła powinny być porównywane. Dlatego większość nowych optycznych materiałów dyfuzyjnych przyjmuje wpływ przezroczystej średnicy klastra na wydajność optycznej płyty dyfuzyjnej PC. Przygotowanie kompozytowej żywicy matrycowej i cząstek mikrosfer fotodyfuzyjnych metodą mieszania.


Mikrosfery rozpraszające światło obejmują cząstki nieorganiczne, takie jak SiO2, BaSO4 i organiczne mikrosfery polimerowe, takie jak mikrosfery usieciowane kwasem propanowym, polifenylen (PS), żywica silikonowa itp. Jednak ze względu na ostrą powierzchnię cząstek nieorganicznych, łatwo jest zarysować materiał rozpraszający światło, co może wpływać na jego właściwości optyczne, dlatego organiczne cząstki polimerowe są szeroko stosowane jako dyfuzor światła. W tym eksperymencie wykorzystano szeroko stosowaną usieciowaną grupę polimetylową.

1. 1 główny surowiec PC 1100, współczynnik załamania światła 1,59, Hunan petrochemical, Korea; system MX.
Dyspergator światła jest grupą usieciowanych mikrosfer P M M A o średnicach cząstek 1,8, 3,0, 10,0, 15,0 i 20,0 μm, a numery typu wynoszą odpowiednio 1,8, 3,0, 10,0, 15,0 i 20,0 μm.

1. 4 testy zdolności seksualnych.
Zgodnie z GB/T 2410 Mel 2008 jest on mierzony w paśmie widzialnym.
Przepuszczalność światła (T t) i przepuszczalność światła (T d), przy której linia światła odbiega od pierwotnej linii światła padającego o 2,5 °, zamglenie oblicza się jako TD / T t.
Analiza SEM: próbkę moczono w ciekłym azocie przez 10 minut, a kruche pęknięcie usunięto bezpośrednio. Po pokryciu powierzchni złotem w sprayu, próbka została poddana analizie SEM MX-180, MX-300, MX-1000, MX-1500, MX-2000.
(odpowiednie mikrosfery zostały zastąpione ich modelami poniżej), o współczynniku załamania światła 1,49.

1. 2 instrumenty i sprzęt.
Współkierunkowa wytłaczarka dwuślimakowa, SHJ-35, Chiny Guanda gumowa maszyna z tworzywa sztucznego.
Fabryka maszyn; wtryskarka HY600, Ningbo Haiying Plastic Machinery Co. Spektrometr UV-visible, UV-2450, spektrometr UV integrujący sferę, ISR-2200, skaningowe mikrolustro elektronowe (S E M), J S M-6360L A, Japan Shimadzu Co. Sterowana mikrokomputerem elektryczna uniwersalna maszyna wytrzymałościowa, W D T-10, Shenzhen Kai Qiangli Machinery Co., Ltd.; maszyna do badań udarności, XJU-22, Chengde Testing Machine Factory.

1. 3 przygotowanie próbki.
Czysty PC suszono w temperaturze 110 °C przez 12 godzin, a następnie dwukrotnie.
Wytłaczarka ślimakowa jest mieszana z różnymi rozmiarami cząstek dyfuzora światła w celu wytworzenia przedmieszki 10% dyfuzora światła, a następnie przedmieszka jest mieszana z PC w określonej proporcji, a formowana wtryskowo płyta rozpraszająca światło o udziale masowym 1,5% dyfuzora światła jest przygotowywana za pomocą mechanizmu formowania wtryskowego.

1. 4 test zdolności seksualnych.
Zgodnie z GB/T 2410 Mel 2008 jest on mierzony w paśmie widzialnym.
Przepuszczalność światła (T t) i przepuszczalność światła (T d), przy której linia światła odbiega od pierwotnej linii światła padającego o 2,5 °, zamglenie oblicza się jako TD / T t.

Analiza SEM: próbkę zanurzono w ciekłym azocie na 10 minut, a kruche pęknięcie usunięto bezpośrednio. Po potraktowaniu przekroju złotem w sprayu, na SEM zaobserwowano dyspersję dyfuzora światła w płytce rozpraszającej światło PC.

Test właściwości mechanicznych, test wytrzymałości na rozciąganie zgodnie z GB/T1040.1-2006b

Rys. 1 Analiza SEM dyspersji dyfuzora światła o różnej wielkości cząstek w PC (× 1000 razy)

2. 2 Badanie mechanizmu dyfuzji optycznej można zaobserwować na podstawie morfologii mikroskopowej 2.1, że światło jest składane po zdarzeniu.
Istnieją trzy rodzaje strzelania:

1) załamanie występuje, gdy padające światło wchodzi na podłoże PC.
2) padająca linia światła generuje załamanie w otworze.
3) padająca linia światła jest załamywana przez dyfuzor światła. Gdy pory zmniejszają się aż do zaniku, światło wchodzi do komputera i załamuje się.

2) padające światło jest załamywane przez dyfuzor światła. 

Współczynniki załamania PC, powietrza i mikrosfer PMMA usieciowanych dyfuzorem światła wynoszą odpowiednio 1,59 i 1,00. Tak więc roczny wykres załamania światła w materiale rozpraszającym światło PC w Chinach pokazano na rysunku

2. Zgodnie z definicją zamglenia, jest to procentowy stosunek rozproszonego strumienia świetlnego 2,5 ulewnego deszczu do strumienia świetlnego przechodzącego przez materiał, który odchyla część światła równoległego od kierunku padania, więc im więcej razy światło jest załamywane w podłożu, tym większe zamglenie w teorii. Zgodnie z wykresem załamania dyfuzji światła pokazanym na rysunku 2, gdy w materiale rozpraszającym światło znajdują się pory, liczba załamań światła jest większa niż w materiale rozpraszającym światło bez porów, a ponieważ im większy rozmiar cząstek, tym mniejszy stosunek średnicy porów do średnicy dyfuzora światła, więc spekuluje się, że gdy rozmiar cząstek dyfuzora światła wzrasta, zamglenie materiału rozpraszającego światło maleje.

Ponieważ rozmiar cząstek dyfuzora światła użytego w tym eksperymencie wynosi 1,8 ~ 20,0 μm, a jego rozmiar jest większy niż długość fali widzialnej, więc jego efekt rozpraszania światła należy do rozpraszania Mie. Zgodnie z prawem rozpraszania Mie, kuliste cząstki są równomiernie rozproszone w żywicy matrycowej, a intensywność rozproszonego światła systemu jest całkowitą przepuszczalnością światła, która jest funkcją współczynnika załamania światła, wielkości cząstek, kąta rozpraszania i długości fali padającego światła w ośrodku wokół cząstek [2]. Ponieważ kąt rozproszenia i długość fali padającego światła w ośrodku wokół cząstek są pewne, biorąc pod uwagę tylko wpływ współczynnika załamania światła i wielkości cząstek na właściwości optyczne próbki, w pewnym zakresie, im większy jest rozmiar cząstek, tym większa jest różnica współczynnika załamania światła, a intensywność rozproszonego światła próbki jest wyższa. dlatego w pewnym zakresie spekuluje się, że przepuszczalność światła wzrasta wraz ze wzrostem wielkości cząstek.

Rys. 2 Załamanie światła padającego na płytkę rozpraszającą światło PC

Zgodnie z mechanizmem dyfuzji światła, gdy dyfuzor światła tworzy dwufazową strukturę z podłożem PC, można to uzyskać poprzez zmianę wielkości cząstek dyfuzora światła. Zmień porowatość między nim a podłożem PC, więc nie rozważaj zwiększania PC.
Kompatybilność między podłożem a usieciowanym dyfuzorem światła z mikrosfer PMMA. 2.3 Wpływ wielkości cząstek rozpraszacza światła na właściwości optyczne płytki rozpraszającej światło PC 2.3. 1 Reakcja cienia na zamglenie.
Rysunek 3 pokazuje, że ułamek masowy dyfuzora światła wynosi 1,5%. Kolorowa płytka wtryskowa o różnej wielkości cząstek została wybrana do testu spektrometru UV, a wynik mieści się w zakresie widzialnej długości fali (390 ~).
(780 nm), krzywa zamglenia optycznej płytki dyfuzyjnej PC została wypełniona różnej wielkości cząstkami dyfuzora optycznego. Jak widać na rysunku 3, wraz ze wzrostem wielkości cząstek dyfuzora światła, zamglenie płytki dyfuzyjnej PC zmniejsza się.

Rys. 3 Zamglenie PC wypełnionego dyfuzorem optycznym o różnych rozmiarach cząstek

Rysunek 4 pokazuje wpływ wielkości cząstek na zamglenie optycznej płytki rozprężnej PC, gdy wybrana jest długość fali 600 nm z rysunku 3.

Rys. 4 Wpływ wielkości cząstek rozpraszacza światła na zamglenie

Jak widać na rysunku 4, przepuszczalność światła zmniejsza się wraz ze wzrostem wielkości cząstek.
Maksymalna wartość została osiągnięta, gdy średnica cząstek wynosiła 1,8 μm, a zamglenie wynosiło 92,89%. 2. 3. 2 Reakcja cienia na przepuszczalność światła.

Rysunek 5 pokazuje, że udział masowy dyfuzora światła wynosi 1,5%. Płytka koloru wtryskowego o różnej wielkości cząstek jest wybierana do testu spektrometru UV, a krzywa przepuszczalności światła płytki dyfuzora światła PC jest wypełniona dyfuzorem światła o różnej wielkości cząstek w widzialnym zakresie długości fali (390 ~ 780 nm). Na rysunku 5 widać, że przepuszczalność światła wzrasta wraz ze wzrostem wielkości cząstek dyfuzora światła.

Rys. 5 Wpływ rozpraszacza światła na przepuszczalność światła PC

Rysunek 6 pokazuje wpływ wielkości cząstek dyfuzora światła na przepuszczalność światła dyfuzora światła PC, gdy wybrana jest długość fali 600 nm na rysunku 5. Na rysunku 6 widać, że przepuszczalność światła wzrasta wraz ze wzrostem wielkości cząstek i osiąga maksimum, gdy średnica cząstek wynosi 20,0 μm, a przepuszczalność światła wynosi 83,73%.

2. 3. 3. Sądząc po efektywnym współczynniku rozpraszania światła, lepszy rozmiar cząstek dyfuzora światła można zobaczyć z praktycznego zastosowania płyty rozpraszającej światło, materiał rozpraszający światło musi spełniać wymagania wysokiej przepuszczalności światła i wysokiego zamglenia w tym samym czasie. Dlatego iloczyn zamglenia i przepuszczalności światła, czyli efektywny współczynnik rozpraszania światła, jest wprowadzany jako wielkość fizyczna do oceny wydajności rozpraszania światła przez płytkę rozpraszającą światło. Rysunek 7 dotyczy długości fali 600 nm, mnożąc przepuszczalność światła i zamglenie, aby uzyskać zależność między efektywnym współczynnikiem rozpraszania światła wraz ze wzrostem wielkości cząstek dyfuzora światła (1,5% ułamka masowego dyfuzora światła).

Jak widać na rysunku 7, wraz ze wzrostem wielkości cząstek dyfuzora światła, efektywny współczynnik rozpraszania światła najpierw wzrasta, a następnie maleje, osiągając maksymalną wartość 69,68%, gdy średnica cząstek wynosi 3,0 μ m. Oznacza to, że optyczna płyta dyfuzyjna PC wypełniona dyfuzorem optycznym 3,0 μ m może spełniać wymagania zarówno wysokiej przepuszczalności światła, jak i wysokiego zamglenia. Obecnie przepuszczalność światła wynosi 75,01%, a zamglenie 92,89%.

Rys. 6. Wpływ przepuszczalności środka rozpraszającego światło na poszczególne rozmiary

2.4 Wpływ wielkości cząstek dyfuzora optycznego na właściwości mechaniczne optycznej płytki dyfuzyjnej PC.
W procesie praktycznego użytkowania optyczna płyta dyfuzyjna musi nie tylko mieć dobre właściwości optyczne, ale także spełniać wymagania dotyczące wytrzymałości na rozciąganie, udarności i wytrzymałości na zginanie pod względem właściwości mechanicznych. Rysunek 8 pokazuje, że ułamek masowy dyfuzora światła wynosi 1,5%, który jest wypełniony dyfuzorem światła o różnej wielkości cząstek.
2015 NOWOCZESNE PRZETWÓRSTWO I ZASTOSOWANIA TWORZYW SZTUCZNYCH 27 (1).
Rys. 8 Wpływ wielkości cząstek rozpraszacza światła na właściwości mechaniczne.

A) Mechanizm dyfuzyjnego źródła światła płyty dyfuzyjnej PC polega na tym, że padające światło załamuje się i odbija, gdy przechodzi przez podłoże PC, pory i dyfuzor światła. Krzywa właściwości mechanicznych płytki rozpraszającej światło PC. Jak widać na rysunku 8, wraz ze wzrostem wielkości cząstek środka rozpraszającego światło, wytrzymałość na rozciąganie płyty rozpraszającej światło PC.
Gdy wielkość ziarna wynosi 20,0 μm, maksymalna wytrzymałość na rozciąganie wynosi 67,69 MPa. Wraz ze wzrostem wielkości cząstek dyfuzora światła, udarność z karbem jest zasadniczo niezmieniona, gdy wielkość cząstek dyfuzora światła wynosi 3,0 μm lub mniej, a gdy wielkość cząstek nadal rośnie, udarność z karbem maleje.
Pośpiech. Wraz ze wzrostem wielkości cząstek dyfuzora światła, wytrzymałość na zginanie pozostaje zasadniczo niezmieniona. Wynika to z faktu, że zawartość dyfuzora światła dodanego w tym eksperymencie jest mniejsza, co nie wystarcza, aby spowodować oczywiste zmiany właściwości zginania.
Wytrzymałość na rozciąganie, udarność z karbem i wytrzymałość na zginanie optycznej płyty dyfuzyjnej wynoszą odpowiednio 55,00 MPa, 60,00 kJ / m2 i 100,0 MPa. Wytrzymałość na rozciąganie, udarność z karbem i wytrzymałość na zginanie dyfuzora światła wynoszą odpowiednio 57,99 MPa, 68,13 kJ / m2 i 105,2 MPa, co spełnia wymagania dotyczące właściwości mechanicznych dyfuzora światła.

Rys. 8 Wpływ wielkości cząstek dyfuzora światła na właściwości mechaniczne

2.4 Wpływ wielkości cząstek dyfuzora optycznego na właściwości mechaniczne optycznej płytki dyfuzyjnej PC.

W procesie praktycznego użytkowania optyczna płytka dyfuzyjna musi mieć nie tylko dobre właściwości optyczne, ale także spełniać wymagania dotyczące wytrzymałości na rozciąganie, udarności i wytrzymałości na zginanie pod względem właściwości mechanicznych. Rysunek 8 pokazuje, że ułamek masowy fotodyfuzora wynosi 1,5%. Wpływ wielkości cząstek na właściwości mechaniczne fotodyfuzora wypełnionego różnej wielkości cząstkami fotodyfuzora w 2015 r. NOWOCZESNE PRZETWÓRSTWO I ZASTOSOWANIA PLASTIKÓW 27 (1) Rys. 8.

A) Mechanizm dyfuzyjnego źródła światła płyty dyfuzyjnej PC polega na tym, że padające światło załamuje się i odbija, gdy przechodzi przez podłoże PC, pory i dyfuzor światła. Krzywa właściwości mechanicznych płytki rozpraszającej światło PC.

Na rysunku 8 widać, że wraz ze wzrostem wielkości cząstek fotodyspergatora, wytrzymałość na rozciąganie płytki fotodyfuzyjnej PC stopniowo wzrasta, a maksymalna wytrzymałość na rozciąganie wynosi 67,69 MPa, gdy średnica cząstek wynosi 20,0 μm. Wraz ze wzrostem wielkości cząstek fotodyfuzora, udarność z karbem jest zasadniczo niezmieniona, gdy wielkość cząstek fotodyfuzora wynosi 3,0 μm lub mniej, i gwałtownie spada, gdy wielkość cząstek nadal rośnie. Wraz ze wzrostem wielkości cząstek fotodyfuzora, wytrzymałość na zginanie pozostaje zasadniczo niezmieniona.

Wynika to z faktu, że zawartość dyfuzora światła dodanego w tym eksperymencie jest mniejsza, co nie wystarcza, aby spowodować oczywiste zmiany właściwości zginania. Wytrzymałość na rozciąganie, udarność z karbem i wytrzymałość na zginanie optycznej płyty dyfuzyjnej wynoszą odpowiednio 55,00 MPa, 60,00 kJ/m2 i 100,0 MPa. Wytrzymałość na rozciąganie, udarność z karbem i wytrzymałość na zginanie fotodyfuzora wynoszą odpowiednio 57,99 MPa, 68,13 kJ / m2 i 105,2 MPa, co spełnia wymagania dotyczące właściwości mechanicznych dyfuzora światła.

3 wnioski.

A) Mechanizm dyfuzyjnego źródła światła płyty rozpraszającej światło PC polega na tym, że padające światło załamuje się i odbija, gdy przechodzi przez podłoże PC, pory i dyfuzor światła.

B) wraz ze wzrostem wielkości cząstek dyfuzora światła, przepuszczalność światła płyty rozpraszającej światło PC wzrasta, a mgła maleje, gdy średnica cząstek wynosi 20,0 μm, przepuszczalność światła wynosi 83,73%, a gdy średnica cząstek wynosi 1,8 μm, mgła wynosi 92,89%.

C) gdy średnica cząstek dyfuzora światła wynosi 3,0 m, można uzyskać płytkę rozpraszającą światło PC o przepuszczalności światła i wysokim zamgleniu, a przygotowana płytka rozpraszająca światło PC może spełniać wymagania dotyczące właściwości mechanicznych.

Facebook
Twitter
LinkedIn
pl_PLPolish
Za darmo "Wanda Chemical E-book

Jeśli nadal chcesz dowiedzieć się więcej o naszych produktach, możemy przesłać Ci szczegółowy e-katalog.