Għaliex xi ħġieġ f'forma ta 'U jibdel il-kulur wara l-espożizzjoni għad-dawl tax-xemx?

Bħala materjal ta 'dekorazzjoni tal-bini komuni ħafna, ħġieġ f'forma ta' U, kif muri fil-Figura 1, għandu mhux biss jissodisfa d-diversi funzjonijiet meħtieġa fid-disinn arkitettoniku, iżda għandu wkoll stabbiltà u durabilità tajba, u jista 'jiflaħ ir-riħ u x-xemx is-sena kollha. Mhux se jkun hemm bidla notevoli.

Allura għaliex il-ħġieġ f'forma ta 'U jibdel il-kulur? Sabiex tikseb tweġiba preċiża, ittestjajna diversi tipi ta 'ħġieġ f'forma ta' U. Qabel l-ittestjar, l-ewwel irridu niċċaraw il-kunċetti li ġejjin:

1. Kunċetti bażiċi
1. Raġunijiet għaliex l-oġġetti jidhru kkuluriti
Oġġetti fin-natura jistgħu jinqasmu f'żewġ kategoriji: oġġetti luminużi u oġġetti mhux luminużi skond jekk jistgħux jarmu dawl. Oġġetti mhux luminużi huma maqsuma f'oġġetti trasparenti u opaki. Il-kulur ta 'korp opak huwa determinat mid-dell li jirrifletti; il-kulur ta 'korp trasparenti huwa determinat mid-dell li jittrasmetti. Ħġieġ f'forma ta 'U huwa korp trasparenti. Jekk naraw biċċa ħġieġ f'forma ta 'U tidher ħadra, huwa minħabba li jassorbi dawl aħmar u blu, u finalment id-dawl aħdar jidħol fil-boċċi ta' l-għajnejn tagħna.

L-aktar sors ta’ dawl komuni fil-ħajja ta’ kuljum hija x-xemx. Kif nafu lkoll, l-ispettru solari huwa maqsum f'żewġ partijiet, dawl viżibbli u dawl inviżibbli. Il-wavelength tad-dawl viżibbli huwa 380-780nm, kif muri fil-Figura 6, wara t-tifrix, huwa maqsum f'seba 'kuluri: aħmar, oranġjo, isfar, aħdar, blu, blu, u vjola; Id-dawl inviżibbli huwa maqsum f'żewġ tipi, u l-wavelength akbar mid-dawl aħmar jissejjaħ raġġi infrared, li għandhom wavelengths iqsar mid-dawl vjola, jissejħu raġġi ultravjola. Għajnejna jistgħu jaraw biss dawl viżibbli.

Kif issemma qabel, il-kulur ta 'ħġieġ U jiddependi fuq il-kulur tad-dawl viżibbli trażmess mill-ħġieġ U. Allura, x'jiddetermina l-kulur tad-dawl viżibbli trażmess mill-ħġieġ U? Tibda wkoll bil-kompożizzjoni tal-ħġieġ U. Nuċċalijiet b'komponenti differenti għandhom kuluri differenti, bħal ħġieġ ordinarju u ħġieġ ultra-ċar fil-Figura 7.

2. Raġunijiet ta 'kompożizzjoni u tixjiħ tal-ħġieġ U
Fil-produzzjoni industrijali, ir-ramel tal-materja prima ewlenija tal-ħġieġ U fih ċertu ammont ta 'element tal-ħadid, u joni tal-ħadid (Fe2 plus ) se jassorbi dawl viżibbli fil-faxex blu u ħomor, li jippermetti li jgħaddi aktar dawl aħdar, li jikkawża dan Il-ħġieġ U prodott huwa aħdar. Sabiex jikkumpensa għall-impatt ta 'kontenut għoli ta' ħadid fuq il-ħġieġ, xi manifatturi se jżidu ossidanti ta 'art rari (dijossidu taċ-ċerju) mal-materja prima, iżda dan se jagħmel il-ħġieġ jidher safrani. Sabiex jiġi sintetizzat il-kulur isfar-aħdar miġjub minn artijiet rari, għandhom jiżdiedu komposti bħal selenju, rubidju jew manganiż, li jistgħu jipproduċu vjola jew aħmar vjola fil-ħġieġ U, li jikkumplimenta biss it-ton isfar [1]. Wara dawn l-aġġustamenti, il-ħġieġ m'għadux il-"lenti bla kulur" ideali, iżda jippreżenta "kulur taċ-ċpar abjad". Għalkemm il-ħġieġ U prodott b'dan il-mod m'għadux aħdar, inaqqas ħafna t-trażmissjoni tad-dawl tal-ħġieġ U, u b'hekk il-ħġieġ U ma jibqax trasparenti iżda abjad. L-aktar problema serja hija li l-ossidant tad-dinja rari se jkun espost għar-raġġi ultravjola tax-xemx. Taħt l-azzjoni ta 'espożizzjoni għax-xemx, jekk tintuża bħala ħajt tal-purtieri tal-ħġieġ tal-bini jew ħajt ta' barra, il-ħġieġ U jibdel il-kulur fi żmien 1 sa 2 snin u jitlef it-tleqqija oriġinali tiegħu. Minħabba l-gradi differenti ta 'dawl tax-xemx fuq il-ħajt tal-purtieri tal-ħġieġ tal-bini, id-differenza tal-kulur tal-istess ħajt tal-purtieri se tidher wara bosta snin ta' espożizzjoni.

"Is-solarizzazzjoni hija fenomenu fiżiku, li jfisser li meta l-materjal ikun irradjat minn mewġ elettromanjetiku ta 'enerġija għolja, il-kulur se jinbidel. Mewġ elettromanjetiku ta' enerġija għolja komuni jinkludu raġġi ultravjola u raġġi X, u materjali komuni li se jgħaddu minn solarizzazzjoni jinkludu ħġieġ u plastik." - Wikipedija

3. Għaliex il-ħġieġ float ma jbiddilx il-kulur?
Minħabba li l-biċċa l-kbira tal-ħitan tal-purtieri tal-bini jużaw ħġieġ float abjad sempliċi, mhuwiex meħtieġ li jiżdiedu ossidanti mal-materja prima tal-ħġieġ, għalhekk ma jkun hemm l-ebda bidla fil-valenza ta 'ossidanti taħt l-azzjoni tar-raġġi ultravjola. Ħġieġ float ultra-ċar huwa bażikament prodott minn manifatturi kbar tal-ħġieġ float, u ma jiżdiedu l-ebda ossidanti jew bliċ irħas, għalhekk huwa rari li jinbidel il-kulur wara l-espożizzjoni. Sabiex jiġu ffrankati l-ispejjeż tal-materja prima, xi manifatturi tal-ħġieġ f'forma ta 'U jżidu aġenti tal-ibbliċjar tal-ħġieġ irħas, u l-kulur tal-ħġieġ huwa inevitabbli.

2. U test tat-tixjiħ tal-ħġieġ
Sabiex tivverifika aktar il-problema tal-kulur tal-ħġieġ, ittestjajna l-ħġieġ f'forma ta 'U fis-suq. Hemm żewġ punti ewlenin fl-esperiment tat-tixjiħ tal-ħġieġ U f'dan l-esperiment. Wieħed huwa li tirrealizza l-effett ta 'espożizzjoni permezz tal-kaxxa tat-test tar-reżistenza tat-temp UV, u li tixjieħ il-kampjuni tal-ħġieġ U minn manifatturi differenti. Aktar tard, it-trażmissjoni tad-dawl viżibbli ta 'wavelengths differenti fuq kull biċċa tal-ħġieġ U ġiet imkejla.

Aħna użajna tliet tipi ta 'kampjuni tal-ħġieġ U. Minbarra l-ħġieġ U prodott minn Appleton (immarkat bħala ASG), qabbilna wkoll żewġ ħġieġ U prodott minn manifatturi oħra tal-ħġieġ U fis-suq, immarkati bħala A u B rispettivament. Aħna qatgħu l-ħġieġ U tat-tliet manifatturi f'żewġ biċċiet żgħar, biċċa waħda ġiet ippreservata sew bħala kampjun standard, u l-biċċa l-oħra tpoġġiet f'kaxxa tat-test tar-reżistenza tat-temp UV. Wara ċertu perjodu ta 'tixjiħ aċċellerat, it-trażmissjoni tad-dawl ġiet imkejla b'fotometru, u finalment miksuba Jista' jirrifletti l-grad ta 'tixjiħ u kulur tal-ħġieġ U.

1. Kamra tat-test tat-temp UV
Dan l-esperiment juża kamra tat-test tat-temp UV tat-tip 313 ta' lampa, kif muri fil-Figura 9, mgħammra b'2 lampi ultravjola UVB-313. Id-dawl ultravjola b'mewġ qasir li joħroġ mill-lampi UVB-313 huwa aktar b'saħħtu mir-raġġi ultravjola solari li normalment irradjaw il-wiċċ tad-dinja. B'dan il-mod, it-tixjiħ tal-materjal jista 'jiġi aċċellerat sa l-akbar punt. L-ammont ta 'dawl ultravjola irradjat kull 24 siegħa huwa ugwali għall-ammont ta' dawl ultravjola irradjat fl-ambjent ta 'barra għal 3 xhur. B'analoġija, aħna irradjaw il-ħġieġ għal 480 siegħa u 960 siegħa rispettivament biex nissimulaw 5 snin u l-istatus ta 'Aging tal-ħġieġ U wara 10 snin.

2. Spettrofotometru Shimadzu UV-Vis-NIR SolidSpec-3700/3700DUV
F'dan l-esperiment, intuża Shimadzu UV-Vis-NIR Spectrophotometer SolidSpec-3700/3700DUV, kif muri fil-Figura 5. Shimadzu, bħala l-aktar manifattur importanti fid-dinja ta 'strumenti spettroskopiċi, żviluppat l-ispettrofotometru UV-Vis-IR SolidSpec{ {7}}/3700DUV b'firxa ta 'test wiesa' ħafna, u s-SolidSpec-3700/3700DUV juża sfera ta 'integrazzjoni bħala l-unità ta' skoperta u tintegra 3 skoperta L-istrument jinsab fuq l-isfera ta 'integrazzjoni, li ttejjeb ħafna l-eżattezza tal-kejl.

3. Ipproċessar tad-dejta sperimentali
Wara li twettaq it-test tat-tixjiħ ta '960-siegħa kif deskritt hawn fuq, nistgħu niġbed il-kurva ta' trażmissjoni tad-dawl li ġejja. Il-kurva blu hija l-ħġieġ U prodott minn ASG, u l-kurvi isfar u griżi huma l-ħġieġ U prodott minn żewġ manifatturi tal-ħġieġ U A u B.

ASG għandu l-aħjar trażmissjoni ġenerali tad-dawl, segwit minn A, u B hija l-agħar. Fl-istess ħin, mhuwiex diffiċli li wieħed jara li t-trażmissjoni tad-dawl tal-faxxa ħamra tal-ħġieġ B hija sinifikament aktar baxxa minn dik tal-faxxa blu-aħdar, għalhekk dan il-ħġieġ jidher ovvjament blu-aħdar.

Wara ħames snin ta 'radjazzjoni ultravjola, it-trażmissjoni ġenerali tad-dawl ta' ASG għadha l-aħjar, u l-bidla fil-kulur hija wkoll żgħira. Madankollu, il-ħġieġ U ta 'A u B juri li t-trażmissjoni tad-dawl viżibbli fil-faxxa ħdejn il-vjola tinżel b'mod sinifikanti, li twassal għal Il-ħġieġ U skulurat, li juri kulur isfar-kannella matt.

Għaxar snin wara, il-bidla hija aktar ovvja. It-trażmissjoni tad-dawl tad-dawl viżibbli ħdejn il-wavelength ultravjola saħansitra tinżel mit-tabella meta tgħaddi mill-ħġieġ U ta 'A. B'dan il-mod, il-bidla tal-kulur tal-ħġieġ U inevitabbilment tkun aktar ovvja.

Nistgħu wkoll nagħmlu paragun tad-dejta, nikkalkulaw id-differenza fit-tnaqqis tat-trażmissjoni tad-dawl ta 'kull biċċa tal-ħġieġ wara t-test tat-tixjiħ, u mbagħad niġbduha f'ikona, sabiex inkunu nistgħu naraw b'mod intuwittiv kemm it-trażmissjoni tad-dawl ta' kull biċċa ta ' ħġieġ inbidel meta mqabbel mal-oriġinali wara x-xjuħija Varjetà.

Wara għaxar snin ta 'tixjiħ, il-bidliet tat-trasmittanza tat-tliet nuċċalijiet U murija fit-Tabella 5 huma simili għal dawk fit-Tabella 4, ASG għad għandu l-iżgħar bidla, u A għad għandu l-akbar bidla. Tista 'tixtieq tiġbed il-kurva ta' korrelazzjoni A f'tabella, kif muri fit-Tabella 6. Wieħed jista 'jara li t-trażmissjoni tad-dawl tal-ħġieġ U numerat A naqset b'mod sinifikanti wara 5 snin ta' espożizzjoni, speċjalment it-trażmissjoni tad-dawl fil-medda qrib id-dawl viżibbli vjola għandu irdum B'dan il-mod, il-kulur tal-ħġieġ U inevitabbilment ikun ovvju ħafna.

3. Sommarju sperimentali
Fil-qosor, mhuwiex diffiċli li ssib li d-differenza ewlenija bejn il-ħġieġ U prodott minn manifatturi differenti hija t-trażmissjoni tad-dawl meta joħorġu mill-fabbrika. Il-ħġieġ U ta 'kwalità tajba għandu trażmissjoni tad-dawl għolja u huwa ċar kristall, filwaqt li l-ħġieġ U ta' kwalità fqira qisu Huwa mgħotti b'saff ta 'ċpar abjad, u t-trasparenza mhix ideali. Madankollu, wara snin ta 'espożizzjoni għad-dawl tax-xemx, it-trażmissjoni tad-dawl se tinbidel fi gradi differenti. Iktar ma jkun kbir il-valur tal-bidla, iktar ikun ovvju l-bidla fil-kulur tal-ħġieġ. Hemm valutazzjoni xierqa tal-kundizzjoni tal-ħġieġ wara ħafna snin.