Материалтану
Күн ультракүлгін сәулесінің материалдарға әсері
жүктеу/скачать 5,17 Mb.
|
Күн ультракүлгін сәулесінің материалдарға әсеріҒА материалдарына күн сәулесінің әсерін бағалау кезінде қаралып отырған спектрлік интервалда квант энергиясы мен сәулелену қарқындылығын назарға алу қажет. Спектрдің инфрақызыл және көрінетін аймақтарында жеке кванттардың энергиясы сәуле затқа тікелей физика- химиялық әсер етуі үшін тым аз. Осы спектрлік аймақтардың сәулеленуі ҒА аппаратурасының материалдары мен элементтеріне қыздыру арқылы әсер етеді. Күн спектрінің ультрафиолет аймағына ауысқан кезде кванттардың энергиясы артып, затты жою үшін жеткілікті болады - молекулалық байланыстардың бұзылуы. Органикалық заттар мұндай әсерге өте сезімтал. Бірқатар полимерлердің өзіндік сіңуі вакуумдық ультрафиолет аймағында жатыр, ал ұзын толқын диапазонындағы оптикалық сіңу қоспалар мен құрылымдық ақауларға байланысты. Квант энергиясының артуы, олардың материалдарға деструктивті әсерін күшейтеді, алайда күн спектріндегі толқын ұзындығының төмендеуімен сәулелену қарқындылығы күрт төмендейді. ВУФ диапазонындағы күн сәулесінің энергиясы күн спектріндегі жалпы энергияның шамамен 0,003% құрайды, бірақ бұл сәуле күн радиациясының материалдарға интегралды әсеріне айтарлықтай ықпал етуі мүмкін. Ультракүлгін сәулеленудің физикалық-химиялық әсерлері бейорганикалық материалдарда да көрінеді. Мысалы, ультракүлгін сәулеленудің құрамында мырыш оксиді бар термореттегіш жабындарға әсер еткенде, келесі жеңілдетілген модельмен түсіндірілетін оптикалық сипаттамалардың тозуы байқалады. Жабынның беткі қабатына сіңірілген фотондар бірқатар аралық процестер арқылы мырыш оксидінен оттегінің булануын тудырады. Біртіндеп үйдегі оттегінің беткі қабаты таусылып, бос мырыш атомдарымен байытылады. Сур. 3.7. ВУФ сәулелендіру кезінде FEP тефлонының үзілу жүктемесінің (1) және ұзартылуының (2) салыстырмалы өзгеруі көрсетілген Артық мырыш терең қабаттарға таралады, нәтижесінде электронды концентрация жоғарылайды, бұл күн сәулесінің сіңу коэффициентінің жоғарылауына әкеледі. Термореттегіш жабындардың байланыстырғыштарында да өзгерістер болады. Сипатталған процестердің нәтижесінде жабындар біртіндеп қараңғыланып, түрлі реңктердің сары немесе қоңыр түсіне ие болады. Жабындардағы Фото бояу деп аталатын мұндай әсер көптеген ҒА-да байқалды. Бір қызығы, атомды оттегінің әсеріне жоғары төзімді фторирленген полимерлер ультракүлгін және ВУФ-фотондарға сезімтал, олардың сәулеленуі макромолекулалардың фотолизіне және төмен молекулалық өнімдердің десорбциясына әкеледі. Зертханалық тәжірибелерде ВУФ-тың әсері мұндай полимерлердің механикалық сипаттамаларының айтарлықтай нашарлауына әкелуі мүмкін екендігі көрсетілген. Сур. 3.7 Зертханалық жағдайларда ВУФ-фотондармен сәулеленуге ұшыраған фторопласт үлдірінің үлгілері үзілген кезде жарылу күші мен ұзаруының салыстырмалы түрде азаюын көрсетеді. Ультракүлгін сәулеленудің әртүрлі синергетикалық әсерлердегі рөлін зерттеу үлкен қызығушылық тудырады. Ультракүлгін фотондармен сәулелендіру кезінде материалдардың бетінде ластану қабықтарының пайда болуын тездету фактісі жеткілікті сенімді түрде анықталған, бұл МІА конденсацияланған өнімдерінің бетіне фотондармен вакцинацияның аталған әсерімен түсіндіріледі. Сонымен қатар, атомдық оттегі мен ультракүлгін сәулеленудің материалдарына бір уақытта әсер ететін синергетикалық әсерлердің көрінісі екіұштылыққа ие және фотондардың энергиясы мен олардың ағымының тығыздығына байланысты. жүктеу/скачать 5,17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|