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汽车隔热膜光控性能的现实意义----红外线篇
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2017-10-05 17:35:26



   合理利用太阳能是当今节能环保技术的重要发展方向。太阳光由紫外线、可见光和红外线三部分组成,但对于汽车驾乘来说,并不是太阳光的所有组成部分都是有益的。比如我们比较熟悉的太阳光危害有:紫外线导致的皮肤晒伤和内饰老化、强可见光导致的眩光以及红外线导致的热效应等。因此阻隔太阳光中的有害成分成了广大车主的重要需求,而阻隔太阳光的实质是对进入到车内的太阳光实现光控选择。目前在汽车后市场中主要通过在汽车玻璃粘贴隔热膜来实现,以达到改善汽车驾乘环境、增强行车安全以及降低汽车能耗的目的。
    本文将从隔热膜对太阳光中红外线部分的光控性能进行分析,进而阐述汽车隔热膜对红外线实现光控的现实意义,希望对车主和贴膜技术人员具有参考价值。

    1.红外线
      (1)红外线的定义
    广义红外线在科学上定义其范围是760~1×10 6nm的电磁波。它还可以细分为近红外(760~2 500 nm)、中红外 (2 500~2.5~10 4nm)和远红外(2 500~1~10 6 nm) 3个波段。但这里我们需要注意区分广义红外线与太阳红外线的区别。太阳电磁波的范围很广,但由于地球大气层的存在,能真正穿透大气层到达地球表面的太阳电磁波的波长范围主要是2502500nm的范围。根据红外线科学定义的波长和频率范围,能辐射到地球表面的太阳光中红外线的波段范围是780~2 500 nm,属于近红外的范畴,这也是对汽车及驾乘人员影响最大的红外线波段范围。为方便论述,本文后续提到的红外线均限于辐射到地球表面的太阳红外线(780~2 500 nm ),即近红外线。
      (2)红外线的特性
    红外线的重要特性是具有显著的热效应(加热效应),也正是这个特性让人类肉眼无法感应的红外线最终被科学家发现。1800年,英国天文学家赫歇耳为了研究光和热的关系,把温度计置于太阳光谱的不同颜色区域,观察到在可见光谱的红光端,温度计的读数比在可见光谱区域高得多,从而发现了红外辐射(红外线)的存在及其热效应。
    相比于紫外线和可见光,红外线具有显著热效应的原因主要有2个方面。一方面是因为红外线的能量占比大:在辐射到地球表面的太阳能中,红外线部分的比例最大,约占总太阳能辐射量的53%,而可见光部分占44%,紫外线部分仅占3%。这也就是说,如果把太阳的全部光能转换成热能,将有53%的热能来自红外线。另一方面是因为红外线更容易从光能转换成热能:热能和辐射能(光能)之间的相互转化,是由于无规则运动引起粒子的相互碰撞,使粒子的运动状态发生变化的结果。而红外线由于其振动频率相对更接近物质的频率,因此更容易引起物质的共振,让光能转换成热能。
    红外线还有其他一些特性,比如穿透云雾的能力强等,但与汽车驾乘关系不大,因此本文将重点介绍红外线的热效应。

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