شاخص شکست پلی کربنات: مقادیر، پراکندگی و تاثیر طراحی

در طول اجرای نمونه اولیه یک چراغ پنل LED، تیم مهندسی دیفیوزر PMMA را با یک نسخه پلی کربنات تعویض کردند تا مقاومت در برابر ضربه و مقاوم در برابر شعله به دست آورند. نور عبوری تقریباً یک درصد کاهش یافت و در ابتدا تامین کننده مقصر شناخته شد. با این حال، علت کیفیت مواد نبود، بلکه شاخص شکست پلی کربنات بود، عددی که به طور بی صدا بر بازتاب، شکست و راندمان استخراج تقریباً در هر جزء نوری شفاف حاکم است.

چرا این عدد در قطعات واقعی اهمیت دارد؟

ضریب شکست n نسبت سرعت نور در خلاء به سرعت آن در داخل ماده است. برای پلی کربنات، n = 1.586 به این معنی است که نور تقریباً با سرعت 1.9 x 10^8 متر بر ثانیه از ورق عبور می کند، که حدود 37٪ کندتر از خلاء است. این کاهش سرعت در عمل سه چیز را تغییر می دهد:

مقادیر شاخص مرجع در سراسر طیف

این اشتباه است که هر پلاستیک را به عنوان دارای یک ضریب شکست واحد در نظر بگیریم. PC پراکنده است: با افزایش طول موج، شاخص کاهش می یابد. مقادیر زیر نقاط مرجع معمولی منتشر شده هستند و ارقام دقیق با درجه رزین، بسته بندی افزودنی و روش اندازه گیری کمی متفاوت است.

چگونه کامپیوتر با سایر پلاستیک های نوری مقایسه می شود

هنگامی که شاخص شکست پلی کربنات با سایر ترموپلاستیک های شفاف مقایسه می شود، مبادلات طراحی واضح تر می شوند:

PMMA و COC پراکندگی بسیار کمتری دارند (اعداد Abbe بالاتر)، به همین دلیل برای لنزهای تصویربرداری ترجیح داده می شوند. PC و PS تقریباً دارای شاخص و پراکندگی یکسانی هستند، اما PC در قدرت ضربه، مقاومت در برابر حرارت و گزینه های ضد شعله برنده می شود. تعداد Abbe کمتر فیلم PET در فیلم‌های با نور پس‌زمینه که مسیر نوری کوتاه است، اهمیت کمتری دارد.

برگه های داده متریک پنهان همیشه نمایش داده نمی شوند

مقادیر شاخص دیتاشیت به سوال اول پاسخ می دهد، اما سه پارامتر پنهان عملکرد دنیای واقعی را تعیین می کنند.

دوشکستگی

کامپیوتر اکسترود شده می تواند جهت گیری مولکولی را در حین تولید ایجاد کند و انکسار مضاعف ایجاد کند: سپس ضریب شکست بر اساس محور متفاوت است. برای صفحات راهنمای نور با درجه نمایشگر، این می تواند روشنایی ناهموار ایجاد کند. بازپخت یا انتخاب یک خط اکستروژن با کنترل مناسب اثر را کاهش می دهد.

وابستگی به دما

ضریب ترمو-اپتیک رایانه شخصی در مرتبه -1 × 10^-4 در هر K است. در یک نوسان دمای معمولی داخلی 40 K، این شاخص تقریباً 0.004 تغییر می کند. این برای دیفیوزرها بی ربط است، اما می تواند برای سیستم های تداخل سنجی یا اپتیک های با پوشش AR با تحمل شدید مهم باشد.

بازتاب فرنل در هر سطح

از n در بروز معمولی محاسبه می‌شود، افت انعکاس نشان می‌دهد که PC در بین مواد معمولی قرار دارد:

جایی که ضریب شکست انتخاب رایانه شخصی را هدایت می کند

یک راه عملی برای خواندن ضریب شکست پلی کربنات از طریق کاربردهایی است که بر آن تکیه می کنند. توزیع زیر نشان می‌دهد که چگونه ورق‌های PC درجه نوری معمولاً در صنایع روشنایی و نمایشگر مصرف می‌شوند:

PC برای مقاومت در برابر ضربه و تحمل گرما بیشتر از حداقل بازتاب انتخاب می شود. شاخص آن به اندازه‌ای بالا است که استخراج نور کارآمد با ریزساختارها را امکان‌پذیر می‌کند، به همین دلیل است که ورق‌های پخش‌کننده PC با دمای گسترده ضد شعله در وسایلی که انتشار نوری را با قابلیت اشتعال با درجه UL ترکیب می‌کنند، رایج است. برای مقایسه گسترده تر در سطح مواد، به ما مراجعه کنید راهنمای مواد پخش کننده برای روشنایی LED .

راهنمای انتخاب: کار با اپتیک پلی کربنات

از داده های ضریب شکست به عنوان ابزار غربالگری استفاده کنید، نه پاسخ نهایی. طراحی اپتیکال عملی با رایانه شخصی زمانی بهترین کار را انجام می دهد که شاخص همراه با داده های مکانیکی، حرارتی و پردازشی باشد.

1

طول موج را تعریف کنید

طول موج پیک LED را انتخاب کنید. اگر از پمپ آبی سلطنتی 450 نانومتری استفاده شود، این شاخص بالاتر از 589 نانومتر است. در صورت وجود از منحنی پراکندگی اندازه گیری شده استفاده کنید. اگر مقاومت ضربه و شفافیت هر دو مورد نیاز است، یک ورق شفاف PC درجه نوری نقطه شروع عملی است.

ورق شفاف کامپیوتری با درجه حرارت نوری مقاوم در برابر شعله سبک وزن ضد شعله Manu تامین کنندگان و تولید کنندگان ورق شفاف PC با درجه حرارت نوری مقاوم در برابر شعله، Gentle is Shatterproof، عمده فروشی ضد شعله... مشاهده محصول →

2

خسارات فرنل را تخمین بزنید

برای اپتیک های کامپیوتر بدون پوشش، 5.1% انعکاس را در هر سطح بشمارید و در تعداد رابط های هوا ضرب کنید. اگر تلفات کل بیش از بودجه باشد، یک پوشش AR یا یک ماده با شاخص پایین تر مانند PMMA را در نظر بگیرید.

3

پراکندگی را برای تصویربرداری بررسی کنید

اگر قطعه از نور سفید با طیف وسیع تصویر می کند، عدد Abbe در حدود 30 به معنای انحراف رنگی قابل توجه است. رایانه شخصی برای نورپردازی و نورپردازی بهتر از لنزهای تصویربرداری پیشرفته مناسب است.

4

دوشکستگی را مدیریت کنید

برای صفحات راهنمای نور با نور لبه، خطوط اکستروژن با کنترل ضخامت و بازپخت محکم را انتخاب کنید. الف صفحه راهنمای نور رایانه شخصی با قابلیت چاپ ابریشم برای لایت باکس های خودرو هنگامی که الگوی چاپ شده باید در مناطق بزرگ تراز باشد، یک گزینه عملی است.

صفحه راهنمای نور رایانه شخصی با قابلیت چاپ ابریشم برای سازندگان خودرو و لایت باکس، S صفحه راهنمای نور کامپیوتر با قابلیت چاپ ابریشم Gentle برای تامین کنندگان و تولیدکنندگان خودرو و لایت باکس، عمده فروشی چراغ کامپیوتری قابل چاپ با ابریشم... مشاهده محصول →

5

با رفرکتومتر اعتبارسنجی کنید

مواد دریافتی را بر اساس ASTM D542 یا ISO 489 اندازه‌گیری کنید. مقایسه شاخص اندازه‌گیری شده با برگه داده، یک بازرسی ورودی کم‌هزینه است که جایگزین‌های رزین را قبل از رسیدن به تولید می‌گیرد.

تعمیر و نگهداری، مدیریت و انطباق برای اپتیک کامپیوتر

اپتیک های پلی کربنات تنها زمانی خواص نوری خود را حفظ می کنند که به درستی استفاده و نگهداری شوند. سه حوزه قابل توجه هستند:

تمیز کردن و مقاومت در برابر حلال

سطوح کامپیوتر را با یک پارچه میکروفیبر نرم و آب صابون ملایم پاک کنید. حلال‌هایی مانند استون، بنزن و بسیاری از چربی‌گیرها می‌توانند باعث ترک‌خوردگی استرس یا تیرگی سطح شوند. هرگز یک پخش کننده کامپیوتر داغ را با دستمال های حاوی حلال پاک نکنید، زیرا دمای بالا باعث تسریع فرسودگی می شود.

UV و آب و هوا

رایانه شخصی محافظت نشده تحت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش زرد می شود. اگر برنامه در خارج از منزل یا نزدیک به ال ای دی های CCT بالا است، از درجه های تثبیت شده با اشعه ماوراء بنفش استفاده کنید و حفظ انتقال را پس از هوازدگی سریع بررسی کنید. تغییر ضریب شکست ناشی از تخریب اشعه ماوراء بنفش یک علامت هشدار دهنده در اواخر مرحله است. اگر قطعه از نظر نوری حیاتی است، آن را کنترل کنید.

قابلیت اشتعال و سازگاری با مواد شیمیایی

برای وسایل روشنایی، رتبه بندی UL94 (V-2 یا V-0) را تأیید کنید و REACH، RoHS و الزامات IEC 60598 قابل اجرا را بررسی کنید. گریدهای PC مقاوم در برابر شعله به دو صورت شفاف و دیفیوزر وجود دارند، اما بسته افزودنی می‌تواند اندکی ضریب شکست را تغییر دهد، بنابراین داده‌های نوری را برای درجه‌های FR دوباره تأیید کنید. برای انتخاب های کامپیوتری و PMMA مربوط به معماری یا ساختمان، به ما مراجعه کنید راهنمای مصالح برای ساخت و ساز .

شاخص شکست پلی کربنات یک ثابت ثابت برای به خاطر سپردن نیست. این یک ورودی طراحی برای اندازه گیری، مقایسه و تأیید است. اگر به درستی استفاده شود، این یک عدد تفاوت بین یک چراغ روشنایی که صرفا نور را عبور می دهد و یکی که آن را به طور موثر مدیریت می کند، ایجاد می کند.