SmBO₃粉体的颗粒度对其反射性能的影响

韩朋德¹，丁佳钰¹，陈娇¹，黄啸谷¹，王丽熙¹，张其土^1,2

1. 南京工业大学材料科学与工程学院2. 南京工业大学江苏省无机及其复合新材料重点实验室

摘 要：分析了SmBO3颗粒度对粉体散射作用和吸收作用的影响。激光防护功能填料对激光的散射作用主要考虑米氏散射;在激光防护功能填料质量一定的条件下,粒径越小,粒子数就越多,粒子对光的吸收截面越大,吸收系数也就越大。对于SmBO3激光防护功能填料,折射率n=1.95时,激光波长为1.06μm,散射面积比Q(λ)随粒径参数χ的函数变化关系图可以得到当χ=1.771时,SmBO3的散射面积比最大,此时2πr/λ=1.771,即r≈298nm。所以当颗粒尺寸大约在600nm左右时,SmBO3微粒的散射消光作用最强。在1.05～1.15μm波长范围内,随着SmBO3颗粒的长大,粉体对1.06μm波长处的光的反射率有所降低,并在颗粒大小为587nm左右时达到最低值,约为0.5%。而当颗粒尺寸进一步长大时,SmBO3粉体对1.06μm波长处的光的反射率值又有所提高。当颗粒大小达到1μm左右时,SmBO3粉体对1.06μm波长处的光的反射率约0.6%。这与理论计算得出的具有最佳散射消光的SmBO3粉末的颗粒尺寸为600nm左右相一致,符合理论计算结果。激光测试也显示600nm左右的SmBO3颗粒对1.06μm激光的反射率最低,符合理论计算结果。

关键词：激光防护功能填料;散射作用;吸收作用;颗粒度;硼酸钐;