Polikarbonatın Kırılma İndeksi: Değerler, Dağılım ve Tasarım Etkisi

Bir LED panel ışığının prototip çalışması sırasında mühendislik ekibi, darbe direnci ve alev geciktiricilik kazandırmak için PMMA difüzörünü polikarbonat versiyonuyla değiştirdi. İletilen ışık yaklaşık yüzde bir puan düştü ve ilk başta tedarikçi suçlandı. Ancak bunun nedeni malzeme kalitesi değil, neredeyse her şeffaf optik bileşendeki yansımayı, kırılmayı ve ekstraksiyon verimliliğini sessizce yöneten bir sayı olan polikarbonatın kırılma indeksiydi.

Reel Parçalarda Bu Sayı Neden Önemlidir?

Kırılma indisi n, ışığın boşluktaki hızının malzeme içindeki hızına oranıdır. Polikarbonat için n = 1,586, ışığın tabaka boyunca kabaca 1,9 x 10^8 m/s hızla ilerlediği anlamına gelir; bu, vakumdakinden yaklaşık %37 daha yavaştır. Bu yavaşlama pratikte üç şeyi değiştiriyor:

Spektrum Genelinde Referans Endeksi Değerleri

Herhangi bir plastiğin tek bir kırılma indisine sahip olduğunu düşünmek bir hatadır. PC dağıtıcıdır: dalga boyu arttıkça indeks düşer. Aşağıdaki değerler yayınlanan tipik referans noktalarıdır ve kesin rakamlar reçine kalitesine, katkı paketine ve ölçüm yöntemine göre biraz farklılık gösterir.

PC'nin Diğer Optik Plastiklerle Karşılaştırması

Polikarbonatın kırılma indeksi diğer şeffaf termoplastiklerle karşılaştırıldığında tasarımdaki ödünleşimler daha net hale gelir:

PMMA ve COC çok daha düşük dağılıma sahiptir (daha yüksek Abbe sayıları), bu nedenle görüntüleme lensleri için tercih edilirler. PC ve PS neredeyse aynı indeks ve dağılıma sahiptir, ancak PC darbe dayanımı, ısı direnci ve alev geciktirici seçeneklerde kazanır. PET filmin düşük Abbe sayısı, optik yolun kısa olduğu ince arkadan aydınlatmalı filmlerde daha az önemlidir.

Gizli Metrik Veri Sayfaları Her Zaman Gösterilmez

Veri sayfası dizin değerleri ilk soruyu yanıtlar, ancak üç gizli parametre gerçek dünya performansını belirler.

Çift kırılma

Ekstrüde PC, üretim sırasında moleküler yönelim geliştirerek çift kırılma yaratabilir: kırılma indisi eksene göre farklılık gösterir. Ekran sınıfı ışık kılavuzu plakaları için bu, eşit olmayan parlaklık yaratabilir. Tavlama veya uygun şekilde kontrol edilen bir ekstrüzyon hattının seçilmesi etkiyi azaltır.

Sıcaklık Bağımlılığı

PC'nin termo-optik katsayısı K başına -1 x 10^-4 mertebesindedir. 40 K'lık tipik bir iç mekan sıcaklık salınımının üzerinde endeks kabaca 0,004 kayar. Bu, difüzörler için önemsizdir ancak interferometrik sistemler veya sıkı toleranslı AR kaplamalı optikler için önemli olabilir.

Yüzey Başına Fresnel Yansıması

Normal olayda n'den hesaplanan yansıma kaybı, PC'nin yaygın malzemeler arasında nerede bulunduğunu gösterir:

Kırılma Endeksinin PC Seçimini Yönlendirdiği Yer

Polikarbonatın kırılma indeksini okumanın pratik bir yolu, ona dayanan uygulamalardır. Aşağıdaki dağılım, optik sınıf PC levhalarının aydınlatma ve görüntü endüstrilerinde genel olarak nasıl tüketildiğini yansıtmaktadır:

PC, minimum yansımadan ziyade darbe direnci ve ısı toleransı nedeniyle seçilir. İndeksi, mikroyapılarla verimli ışık çıkarımı sağlayacak kadar yüksektir; bu nedenle alev geciktirici, geniş sıcaklıklı PC difüzör levhaları, optik difüzyonu UL dereceli yanıcılıkla birleştiren armatürlerde yaygındır. Daha geniş bir malzeme düzeyinde karşılaştırma için, bkz. LED aydınlatma için difüzör malzemeleri kılavuzu .

Seçim Kılavuzu: Polikarbonat Optiklerle Çalışmak

Kırılma indisi verilerini nihai yanıt olarak değil, bir tarama aracı olarak kullanın. PC ile pratik optik tasarım, indeks mekanik, termal ve işleme verileriyle birlikte işlendiğinde en iyi sonucu verir.

1

Dalga boyunu tanımlayın

LED tepe dalga boyunu seçin. 450 nm'lik koyu mavi bir pompa kullanılırsa indeks 589 nm'dekinden daha yüksektir; Mümkün olduğunda ölçülen dağılım eğrisini kullanın. Hem darbe dayanımı hem de şeffaflık gerekiyorsa, optik dereceli PC şeffaf levha pratik başlangıç noktasıdır.

Kırılmaz Hafif Alev Geciktirici Optik Sınıf PC Şeffaf Levha Manu Nazik, Kırılmaz Hafif, Alev Geciktirici Optik Sınıf PC Şeffaf Levha Tedarikçiler ve Üreticiler, Toptan Kırılmaz... Ürünü Görüntüle →

2

Fresnel kayıplarını tahmin edin

Kaplamasız PC optikleri için yüzey başına %5,1 yansımayı sayın ve hava arayüzlerinin sayısıyla çarpın. Toplam kayıp bütçeyi aşarsa AR kaplamayı veya PMMA gibi daha düşük indeksli bir malzemeyi düşünün.

3

Görüntüleme için dağılımı kontrol edin

Parça geniş spektrumlu beyaz ışık görüntülüyorsa, 30 civarında bir Abbe numarası fark edilebilir renk sapması anlamına gelir. PC, ileri teknoloji görüntüleme lenslerinden ziyade aydınlatma ve aydınlatma optiklerine daha uygundur.

4

Çift kırılmayı yönet

Kenar aydınlatmalı ışık kılavuzu plakaları için sıkı kalınlık kontrolü ve tavlama özelliğine sahip ekstrüzyon hatlarını seçin. bir Otomotiv ışık kutuları için serigrafi baskı yapılabilen PC ışık kılavuzu plakası yazdırılan desenin geniş alanlarda hizalı kalması gerektiğinde pratik bir seçenektir.

Otomotiv ve Işık Kutuları Üreticileri için İpek Baskılı PC Işık Kılavuzu Plakası, S Nazik, Otomotiv ve Işık Kutuları Tedarikçileri ve Üreticileri için İpek Baskılı PC Işık Kılavuzu Plakasıdır, Toptan İpek Baskılı PC Işık ... Ürünü Görüntüle →

5

Bir refraktometre ile doğrulama

Gelen malzemeyi ASTM D542 veya ISO 489'a göre ölçün. Ölçülen endeksin veri sayfasıyla karşılaştırılması, reçine değişimlerini üretime ulaşmadan önce yakalayan düşük maliyetli bir giriş denetimidir.

PC Optikleri için Bakım, Kullanım ve Uyumluluk

Polikarbonat optikler optik özelliklerini yalnızca doğru şekilde kullanıldığında ve bakımı yapıldığında korur. Üç alan dikkati hak ediyor:

Temizleme ve Solvent Dayanımı

PC yüzeylerini yumuşak bir mikrofiber bez ve hafif sabunlu suyla silin. Aseton, benzen ve birçok yağ giderici gibi solventler gerilim çatlamasına veya yüzey bulanıklığına neden olabilir. Sıcak bir PC difüzörünü asla solvent yüklü mendillerle silmeyin çünkü yüksek sıcaklık çatlamayı hızlandırır.

UV ve Ayrışma

Korumasız PC, uzun süreli UV ışınlarına maruz kaldığında sararır. Uygulama açık havada veya yüksek CCT'li LED'lerin yakınındaysa, UV stabilizasyonlu kaliteler kullanın ve hızlandırılmış hava koşullarından sonra iletimin korunduğunu doğrulayın. UV bozunmasının neden olduğu kırılma indisi kayması, son aşamadaki bir uyarı işaretidir; Parçanın optik açıdan kritik olup olmadığını izleyin.

Yanıcılık ve Kimyasal Uyumluluk

Aydınlatma armatürleri için UL94 derecesini (V-2 veya V-0) onaylayın ve REACH, RoHS ve geçerli IEC 60598 gerekliliklerini kontrol edin. Alev geciktirici PC sınıfları hem şeffaf hem de difüzör formlarında mevcuttur, ancak katkı paketi kırılma indeksini bir miktar kaydırabilir, bu nedenle FR sınıfları için optik verileri yeniden doğrulayın. Mimari veya binayla ilgili PC ve PMMA seçenekleri için, bkz. inşaat için malzeme kılavuzu .

Polikarbonatın kırılma indisi ezberlenmesi gereken sabit bir sabit değildir; ölçmek, karşılaştırmak ve doğrulamak için bir tasarım girdisidir. Doğru kullanıldığında, bu tek sayı, yalnızca ışığı ileten bir aydınlatma armatürü ile onu verimli bir şekilde yöneten bir aydınlatma armatürü arasındaki farkı yaratır.