Структура и оптические свойства ITO-пленок, синтезированных для защиты от теплового излучения
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Безопасность труда в агропромышленном комплексе
Статья в выпуске: 4 (72), 2025 года.
Бесплатный доступ
В агропромышленном комплексе тепловое излучение оказывает негативное воздействие в следующих аспектах: негативное воздействие на сотрудников, занятых на рабочих местах с источниками теплового излучения, в том числе к таким источникам относятся солнце; тепловой стресс у сельскохозяйственных животных и растений; летний перегрев и зимние теплопотери через свето-прозрачные ограждения, которые снижают энергоэффективность производств. Покрытия, обладающие селективной прозрачностью, могут быть использованы для защиты от теплового излучения рабочих мест и объектов агропромышленного комплекса, где тепловое излучение является значительным фактором, влияющим на условия труда и производительность. В данном исследовании в качестве такого материала рассматриваются тонкие пленки оксида индияолова (ITO), известные своими селективными оптическими свойствами. Для получения теплозащитных покрытий заданной стехиометрии из недорогих исходных веществ был использован экстракционно-пиролитический метод. Полученные образцы пленок оксида индияолова различной толщины, полученные при различных температурах отжига на кварцевом стекле, были исследованы методом ИК-спектроскопии. Результаты исследования микроструктуры пленок и оптических характеристик были обработаны и рассчитаны шероховатость, фрактальная размерность и лакунарность в зависимости от температуры отжига и толщины пленки. Исследована зависимость пропускания покрытий от фрактальной размерности, лакунарности и шероховатости. Сделан вывод, что наиболее эффективной для защиты от ИК-излучения является пленка ITO толщиной 450 нм, отожженная при 700 ℃. Полученные покрытия обладают хорошей прозрачностью (до 95%) в видимом диапазоне излучения и снижают излучение в инфракрасном диапазоне на 25–75% в зависимости от длины волны.
Короткий адрес: https://sciup.org/140316448
IDS: 140316448 | УДК: 331.45 | DOI: 10.55618/20756704_2025_19_77-88
Structure and optical properties of ITO films synthesized for protection against thermal radiation
In the agro-industrial complex, thermal radiation has a negative impact in the following as-pects: negative impact on employees working in places with sources of thermal radiation, including the sun; heat stress in farm animals and plants; summer overheating and winter heat loss through translucent en-closures reduce the energy efficiency of production facilities. Coatings with selective transparency can be used to protect workplaces and agro-industrial facilities from thermal radiation, where thermal radiation is a significant factor affecting working conditions and productivity. Thin films of indium-tin oxide (ITO) are known for their selective optical properties. They are considered as such a material to obtain the goals of the study. There has been used an extraction-pyrolytic method was used to obtain heat shield coatings with a given stoichiometry from the number of inexpensive materials. The obtained samples of indium-tin oxide films of various thicknesses, obtained at different annealing temperatures on quartz glass, were studied by IR spectroscopy. The results of the study of the microstructure of the films and optical characteristics were processed, and roughness, fractal dimension, and lacunarity were calculated as a function of annealing temperature and film thickness. The dependence of the transmission of coatings on fractal dimension, la-cunarity, and roughness was investigated. It is concluded that the most effective for protection against IR radiation is an ITO film with a thickness of 450 nm annealed at 700°C. The resulting coatings have good transparency (up to 95%) in the visible range of radiation and reduce radiation in the infrared range by 25–75%, depending on the wavelength.
