信息记录物质精选课件.ppt

《信息记录物质精选课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信息记录物质精选课件.ppt（74页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于信息记录物质第一页，本课件共有74页 9 91 1 概概 述述 信信息息的的传传送送、交交换换、存存储储、提提取取都都与与各各种种信信息息材材料料密密切切相相关关，其其中中又又以以信信息息存存储储用用的的材材料料最最多多。信信息息存存储储材材料料是是以以影影像像信信息息存存储储材材料料为为重重点点的的。从从早早期期的的照照相相到到后后来来的的录录像像、电电视视的的出出现现以以及及磁磁带带、光光盘盘、液液晶晶的的使使用用，静静电电复复印印技技术术的的使使用用到到多多媒媒体体影影像像技技术术的的出出现现，可可以以说说，是是影影像像技技术术使使这这个个世世界界变变的的丰丰富富多多彩彩，使使广广博

2、博世世界界中中的的人人们们之之间间的的距距离离变变的的更更近近。如如今今影影像像科科学学已已成成为为一一门门包包括括电电子子计计算算机机科科学学、光光学学、精精密密机机械械、精精细细化化工工等等多多学学科科的的科科学学，它它的的发发展展将将带带给给人人们们更更多多的信息。的信息。第二页，本课件共有74页 信息存储材料包括信息存储材料包括银盐感光材料银盐感光材料(卤化银盐卤化银盐)、非银盐感光材料、磁记录材料、电成像记录材料、非银盐感光材料、磁记录材料、电成像记录材料、热敏及压敏记录材料和光盘记录材料热敏及压敏记录材料和光盘记录材料。而磁记录。而磁记录材料和光盘记录材料不但是重要的影像信息材料，

3、材料和光盘记录材料不但是重要的影像信息材料，而且在计算机存储技术中也起着重要作用，是计而且在计算机存储技术中也起着重要作用，是计算机的高密度外部存储材料，在今后的信息存储算机的高密度外部存储材料，在今后的信息存储方面发挥更大的作用。方面发挥更大的作用。第三页，本课件共有74页 9 92 2 银盐感光材料银盐感光材料 感光材料是一种特殊的精细化学品。在光的感光材料是一种特殊的精细化学品。在光的照射下感光材料吸收了光能，在其内部引发出化照射下感光材料吸收了光能，在其内部引发出化学或物理变化，这些变化有的立即可见，有的却学或物理变化，这些变化有的立即可见，有的却要经过一定的加工处理要经过一定的加工处

4、理(化学加工或物理加工化学加工或物理加工)才才能得到固定的影像。能得到固定的影像。第四页，本课件共有74页 感感光光材材料料可可以以记记录录流流逝逝的的年年华华和和重重大大的的事事件件。通通过过慢慢摄摄影影可可将将一一个个长长过过程程(如如植植物物的的生生长长开开花花过过程程)在在短短时时间间内内显显示示。通通过过高高速速摄摄影影又又可可以以将将一一个个瞬瞬间间过过程程(如如爆爆炸炸)变变成成可可观观察察的的慢慢过过程程。红红外外、紫紫外外、X X射射线线和和射射线线摄摄影影可可以以获获得得眼眼睛睛无无法法观观察察到到的的信信息息，可可以以用用于于侦侦察察、人人体体疾疾病病诊诊断断和和文文件件

5、鉴鉴定定等等方方面面。多多光光谱谱航航空空遥遥感感照照相相等等用用于于资资源源探探查查、气气象象预预报报、病病虫虫害害调调查查、农农作作物物收收成成预预测测和和地地下下资资源源探探查查等等。印印刷刷工工业业中中照照相相排排字字、电电子子分分色色激激光光照照排排等等新新技技术术提提高高了了印印刷刷质质量量，缩缩短短了了印印刷刷周周期期，减减轻轻了了劳劳动动强强度度和和铅铅毒毒害害。缩缩微微照照相相、高高密密度度信信息息存存储储解解决决了了大大量量信信息息的的存存储储问问题。题。第五页，本课件共有74页 随着现代影像技术的发展，影像的摄录、存随着现代影像技术的发展，影像的摄录、存储和显示等不再局限

6、在光化学成像，因此感光材储和显示等不再局限在光化学成像，因此感光材料从广义来讲，应该包括一切对辐射能量敏感，料从广义来讲，应该包括一切对辐射能量敏感，可以将辐射强度和色彩分布，即光学影像记录下可以将辐射强度和色彩分布，即光学影像记录下来，经过适当加工后用各种手段显示出来的材料。来，经过适当加工后用各种手段显示出来的材料。第六页，本课件共有74页 银盐感光材料是以卤化银银盐感光材料是以卤化银(氯化银、溴化银、氯化银、溴化银、碘化银及其混合晶体碘化银及其混合晶体)为感光元件的感光材料。为感光元件的感光材料。以卤化银体系为基础的传统摄影科技，由于其具以卤化银体系为基础的传统摄影科技，由于其具有优良的

7、性能和其他影像体系难以与之比拟的优有优良的性能和其他影像体系难以与之比拟的优美影像质量，仍在影像科技领域中占最主要的地美影像质量，仍在影像科技领域中占最主要的地位。它已有位。它已有160160年以上的历史，不但产量大而且年以上的历史，不但产量大而且品种丰富，分别适用于各种常规和特殊的场合使品种丰富，分别适用于各种常规和特殊的场合使用。用。第七页，本课件共有74页 9.2.1 9.2.1卤化银体系的优点卤化银体系的优点 卤化银体系具有许多固有的优点：卤化银体系具有许多固有的优点：(1)(1)信信息息检检测测器器和和存存储储介介质质为为一一体体。卤卤化化银银感感光光材材料料记记录录信息的容量很大信

8、息的容量很大。(2)(2)感感光光速速度度高高，目目前前已已制制造造出出感感光光度度高高达达ISO ISO 32003200的的超超高速彩色负片，这是任何其他成像体系不能比拟的。高速彩色负片，这是任何其他成像体系不能比拟的。(3)(3)影影像像耐耐久久性性好好，金金属属银银影影像像可可保保存存150150年年以以上上，而而且且影像可以防止篡改。影像可以防止篡改。(4)(4)不受制式的约束不受制式的约束，世界各国都通用。，世界各国都通用。(5)(5)可可以以获获得得高高质质量量的的直直观观影影像像，照照片片可可以以不不借借助助任任何仪器设备直接观察。何仪器设备直接观察。(6)(6)品种繁多，可以

9、满足不同要求，使用范围极广品种繁多，可以满足不同要求，使用范围极广。第八页，本课件共有74页 9.2.2 9.2.2 银盐感光材料的分类银盐感光材料的分类 1 1按最终获得影像的色彩分按最终获得影像的色彩分 (1)(1)黑白感光材料：最终影像由金属银组成。黑白感光材料：最终影像由金属银组成。(2)(2)彩色感光材料：最终影像由染料组成。彩色感光材料：最终影像由染料组成。第九页，本课件共有74页 2 2按最终获得影像的性质分按最终获得影像的性质分 (1)(1)负负性性材材料料：所所得得影影像像与与原原信信息息黑黑白白相相反反(或或色色彩彩互互补补)的的材材料料，如如黑黑白白和和彩彩色色底底片片、

10、X X射射线线胶胶片、电影拷贝片、天文及光谱干板和缩微底片等。片、电影拷贝片、天文及光谱干板和缩微底片等。(2)(2)正正性性材材料料：经经特特殊殊冲冲洗洗法法或或普普通通冲冲洗洗法法冲冲洗洗后后得得到到影影像像的的黑黑白白或或色色彩彩与与原原景景物物一一致致的的材材料料，如反转片和直接正性片等。如反转片和直接正性片等。(3)(3)一次成像材料：感光材料和冲洗剂结合在一次成像材料：感光材料和冲洗剂结合在一起，拍摄后显影剂自动渗透到感光层进行显影一起，拍摄后显影剂自动渗透到感光层进行显影和扩散，最终获得与原景物黑白或色彩一致的影和扩散，最终获得与原景物黑白或色彩一致的影像。像。第十页，本课件共有

11、74页 9.2.3 9.2.3 银盐感光材料的基本结构银盐感光材料的基本结构 第十一页，本课件共有74页9.2.4 9.2.4 感光材料的制备感光材料的制备 不同品种的感光材料，由于要求的性能不同以不同品种的感光材料，由于要求的性能不同以及各制造厂研制的方法不同，它们的制备过程有及各制造厂研制的方法不同，它们的制备过程有所不同，但是原则上讲是类似的，大致如下所示。所不同，但是原则上讲是类似的，大致如下所示。第十二页，本课件共有74页 先由溴化钾先由溴化钾(钠钠)和碘化钾和碘化钾(钠钠)在明胶溶液中在明胶溶液中与硝酸银反应，生成分散在明胶中的溴与硝酸银反应，生成分散在明胶中的溴(碘碘)化银化银混

12、合晶体，经水洗除去硝酸钾混合晶体，经水洗除去硝酸钾(钠钠)及多余的卤素及多余的卤素离子，再经化学增感和光谱增感，最后加入其他离子，再经化学增感和光谱增感，最后加入其他添加剂后涂布在柔性的三醋酸纤维素酯或聚酯片添加剂后涂布在柔性的三醋酸纤维素酯或聚酯片基上，干燥后经裁切、打孔和包装成产品。基上，干燥后经裁切、打孔和包装成产品。第十三页，本课件共有74页 根据卤化银感光材料的不同用途，已经发展根据卤化银感光材料的不同用途，已经发展出许多卤化银乳剂的制备工艺，制造和使用具有出许多卤化银乳剂的制备工艺，制造和使用具有不同形态、组成和大小分布的卤化银晶体，采用不同形态、组成和大小分布的卤化银晶体，采用添

13、加特殊的添加剂以及多层涂布以适应不同片种添加特殊的添加剂以及多层涂布以适应不同片种照相性能的需求。照相性能的需求。第十四页，本课件共有74页 照相负片，要求能在各种光照条件下照相负片，要求能在各种光照条件下(强光和强光和弱光弱光)对各种目标对各种目标(静止和高速运动的目标静止和高速运动的目标)拍摄，拍摄，因此就要求感光度高。因此就要求感光度高。目前各种牌号的负片大多目前各种牌号的负片大多采用溴碘化银或氯溴碘化银混合晶体采用溴碘化银或氯溴碘化银混合晶体。晶体形态。晶体形态方面由于方面由于平板状晶体平板状晶体(T(T颗粒颗粒)具有表面积大、具有表面积大、光吸收多、增感染料吸附多、清晰度高以及颗粒光

14、吸收多、增感染料吸附多、清晰度高以及颗粒度小等优点，广泛用于高感负片和医用度小等优点，广泛用于高感负片和医用X X射线片。射线片。正片和印刷片由于要求清晰度高、分辨率高和反正片和印刷片由于要求清晰度高、分辨率高和反差高等，所以使用差高等，所以使用立方体的氯化银或高氯含量的立方体的氯化银或高氯含量的氯溴化银氯溴化银。第十五页，本课件共有74页 现代氯化银感光胶片都采用不同性能的乳剂现代氯化银感光胶片都采用不同性能的乳剂多层涂布，以使各层乳剂的性能取长补短，达到多层涂布，以使各层乳剂的性能取长补短，达到所需求的照相性能。即使是黑白片，除了保护层、所需求的照相性能。即使是黑白片，除了保护层、底层和防

15、光晕层外也有底层和防光晕层外也有2 23 3层不同性能的乳剂。层不同性能的乳剂。而彩色片更是多至而彩色片更是多至14141616层。对于医用层。对于医用X X射线片，射线片，由于由于X X射线能量较大可以穿过增感屏和乳剂层。射线能量较大可以穿过增感屏和乳剂层。为了尽可能地利用透过病人的为了尽可能地利用透过病人的X X射线，医用射线，医用X X射线射线片采用在片基两侧双面涂布的方法。中间又有隔片采用在片基两侧双面涂布的方法。中间又有隔光层以减少前后两个增感屏发光带来的干扰以提光层以减少前后两个增感屏发光带来的干扰以提高影像的清晰度。高影像的清晰度。第十六页，本课件共有74页 照相感光层的主体是卤

16、化银晶体和明胶。明照相感光层的主体是卤化银晶体和明胶。明胶不但在乳剂层中起支持体和胶粘剂的作用，而胶不但在乳剂层中起支持体和胶粘剂的作用，而且影响到卤化银晶体的大小和形状，特殊的还直且影响到卤化银晶体的大小和形状，特殊的还直接参与了潜影的生成过程，保护了潜影。接参与了潜影的生成过程，保护了潜影。至今还至今还没有一种其他的天然或人工合成的胶体可以取代没有一种其他的天然或人工合成的胶体可以取代明胶明胶。除了主体以外还要添加各种补加剂，有化。除了主体以外还要添加各种补加剂，有化学增感剂、光谱增感剂、成色剂、防腐剂、防灰学增感剂、光谱增感剂、成色剂、防腐剂、防灰雾剂、坚膜剂、显影促进剂、显影阻滞剂和表

17、面雾剂、坚膜剂、显影促进剂、显影阻滞剂和表面活性剂等等。活性剂等等。在彩色胶片中加入的各类照相化学在彩色胶片中加入的各类照相化学药品多达上百种药品多达上百种。有些药品的添加量只及卤化银。有些药品的添加量只及卤化银量的几十万分之一，因此，对各类化学药品的纯量的几十万分之一，因此，对各类化学药品的纯度有极为严格的要求。度有极为严格的要求。第十七页，本课件共有74页 9.3 9.3 液晶显示材料液晶显示材料 液液晶晶显显示示器器(LCD)(LCD)是是目目前前世世界界上上最最省省电电的的显显示示器器件件，具具有有轻轻、薄薄、功功耗耗低低、易易与与集集成成电电路路匹匹配配等等优优点点。它它的的出出现现

18、大大大大扩扩展展了了显显示示器器的的应应用用范范围围。至至今今，LCDLCD的的性性能能已已可可以以与与阴阴极极射射线线管管(CRT)(CRT)媲媲美美。预预计计20052005年年以以后后，全全世世界界LCDLCD的的销销售售额额将将超超过过CRTCRT，成为第一大显示产业。，成为第一大显示产业。目前全世界的目前全世界的LCDLCD产业主要集中在东亚的日产业主要集中在东亚的日本、韩国和中国。日本本、韩国和中国。日本LCDLCD产业的销售额约占世产业的销售额约占世界的界的8585左右。左右。第十八页，本课件共有74页 液晶显示器主要应用于台式液晶显示器主要应用于台式PCPC监视器、便携监视器、

19、便携式式PCPC、掌上、掌上PCPC、电子图书、商务通、游戏机市场、电子图书、商务通、游戏机市场、汽车用导航系统、通信、航空航天、仪器仪表模汽车用导航系统、通信、航空航天、仪器仪表模拟现实显示、医疗保健、教育系统等。拟现实显示、医疗保健、教育系统等。第十九页，本课件共有74页 9.3.1 9.3.1 液晶的种类及性质液晶的种类及性质 一类物质在比其熔点更高的温度下为浑浊的一类物质在比其熔点更高的温度下为浑浊的流体，这时它既具有液体流动性，又具有晶体性流体，这时它既具有液体流动性，又具有晶体性质，当温度增高到某一点时，该物质即转变为各质，当温度增高到某一点时，该物质即转变为各向同性的澄清流体。向

20、同性的澄清流体。即该物质的纯晶体和纯液体即该物质的纯晶体和纯液体之间存在一个过渡温度范围，又存在一个晶体液之间存在一个过渡温度范围，又存在一个晶体液体可逆过渡相，这个过渡相称为介晶相体可逆过渡相，这个过渡相称为介晶相。液晶是。液晶是一类具有介晶相的物质，或可称为晶相液体或各一类具有介晶相的物质，或可称为晶相液体或各向异性液体。向异性液体。第二十页，本课件共有74页 (1)(1)液液晶晶的的种种类类 按按照照分分子子排排列列的的状状况况，有有近近晶型、向列型和胆甾型。晶型、向列型和胆甾型。近近晶晶型型液液晶晶 其其粘粘滞滞性性高高，对对外外界界温温度度、电电磁场的响应不灵敏，因此应用较少。磁场的

21、响应不灵敏，因此应用较少。向向列列型型液液晶晶 其其棒棒状状柱柱形形分分子子的的排排列列不不像像近近晶晶型型液液晶晶那那样样规规则则整整齐齐，但但分分子子长长轴轴的的排排列列和和近近晶晶型型液液晶晶一一样样有有一一定定的的取取向向。分分子子不不成成层层，可可在在三三维维空空间间内内自自由由移移动动，单单个个分分子子也也可可绕绕其其长长轴轴自自由由旋旋转转，分分子子的的运运动动自自由由度度较较大大，但但分分子子长长轴轴始始终终保保持持在在方方向向上上成成平平行行。向向列列型型液液晶晶对对外外界界电电磁磁场、热切应力和图像都比较灵敏，用途十分广泛。场、热切应力和图像都比较灵敏，用途十分广泛。第二十

22、一页，本课件共有74页 胆甾型液晶胆甾型液晶 本身不具有液晶的性质，但本身不具有液晶的性质，但当分当分子上的羟基为卤素取代或被酯化后即成为液晶子上的羟基为卤素取代或被酯化后即成为液晶。胆甾型液晶的分子呈扁平状，并排列成层，层内胆甾型液晶的分子呈扁平状，并排列成层，层内的分子互相平行，分子长轴平行于层平面，但各的分子互相平行，分子长轴平行于层平面，但各层分子长轴的方向稍有角度变化，从而形成螺旋层分子长轴的方向稍有角度变化，从而形成螺旋结构，螺旋轴垂直于分子长轴。由于螺旋结构的结构，螺旋轴垂直于分子长轴。由于螺旋结构的特点，对与螺旋轴平行的入射光，在温度、电磁特点，对与螺旋轴平行的入射光，在温度、

23、电磁场、热切应力变动下会引起的双折射、圆偏光二场、热切应力变动下会引起的双折射、圆偏光二色性、旋光性等，从而产生彩色特性的变化。色性、旋光性等，从而产生彩色特性的变化。第二十二页，本课件共有74页 (2)(2)液晶的性质液晶的性质 由于由于液晶具有各向异性的特性液晶具有各向异性的特性，其光学特性其光学特性(如光的反射、衍射、旋光性、折射如光的反射、衍射、旋光性、折射率率)、导热率、弹性系数和电学特性、导热率、弹性系数和电学特性(如介电性、如介电性、磁性、导电性、压电效应磁性、导电性、压电效应)等都具有各向异性。等都具有各向异性。第二十三页，本课件共有74页9.3.2 9.3.2 液晶的品种液晶

24、的品种 液晶的品种与其显示结构是有直接密切联系的，液晶的品种与其显示结构是有直接密切联系的，不同的显示结构有不同的液晶品种。不同的显示结构有不同的液晶品种。第二十四页，本课件共有74页 (1)(1)向列型液晶向列型液晶 其显示结构主要有四种。其显示结构主要有四种。动态散射型动态散射型 是利用外加电场使液晶分子是利用外加电场使液晶分子取向，由光散射而显示。除了液晶本身需要的结取向，由光散射而显示。除了液晶本身需要的结构外，还需添加微量的极性物质。其显示有两种，构外，还需添加微量的极性物质。其显示有两种，一种是反射的，另一种是透射的。反射型显示可一种是反射的，另一种是透射的。反射型显示可以直接读出

25、，透射型显示需外加白炽光作背景光以直接读出，透射型显示需外加白炽光作背景光才能产生光亮的显示。才能产生光亮的显示。第二十五页，本课件共有74页 宾主效应型宾主效应型 是利用染料的多向色，对平行是利用染料的多向色，对平行或垂直于光轴的光具有不同的吸收性质，即在液或垂直于光轴的光具有不同的吸收性质，即在液晶晶(主主)中增加微量染料中增加微量染料(宾宾)而显示。这种显示结而显示。这种显示结构在未加电场前，液晶和染料分子均为随机取向，构在未加电场前，液晶和染料分子均为随机取向，当施加电场后，液晶分子则按一定方向取向，染当施加电场后，液晶分子则按一定方向取向，染料仍保持原有取向，因而呈现色彩变化料仍保持

26、原有取向，因而呈现色彩变化(宾主效宾主效应应)。液晶品种与染料有着密切关系。液晶显示。液晶品种与染料有着密切关系。液晶显示染料结构如下：染料结构如下：第二十六页，本课件共有74页第二十七页，本课件共有74页 电电控控双双折折射射效效应应型型 是是在在电电场场作作用用下下，使使用用偏偏光光板板使使液液晶晶分分子子对对入入射射光光呈呈双双折折射射和和圆圆偏偏光光而而显示。显示。扭曲效应型扭曲效应型 是在外加电场下使液晶分子取是在外加电场下使液晶分子取向与玻璃板呈向与玻璃板呈90900 0的扭转而显示。的扭转而显示。第二十八页，本课件共有74页向列型液晶的种类、结构和代表品种参见下表。向列型液晶的种

27、类、结构和代表品种参见下表。第二十九页，本课件共有74页第三十页，本课件共有74页(2)(2)胆甾型液晶胆甾型液晶 胆甾醇的结构：胆甾醇的结构：第三十一页，本课件共有74页 胆甾醇液晶品种胆甾醇液晶品种有温度记录型的和光有温度记录型的和光-电记电记录型两类录型两类。温度记录型的胆甾型液晶在适当温度。温度记录型的胆甾型液晶在适当温度时，即能提供光亮的彩色显示。光时，即能提供光亮的彩色显示。光-电记录型的电记录型的胆甾型液晶均为混合液，当接触到不同溶剂气体胆甾型液晶均为混合液，当接触到不同溶剂气体时即呈现不同的彩色。时即呈现不同的彩色。第三十二页，本课件共有74页 向向列列相相液液晶晶中中，联联苯

28、苯性性液液晶晶具具有有光光、化化学学稳稳定定性性好好，各各向向异异性性、粘粘度度与与双双折折射射等等物物理理参参数数可可调调的的优优点点，但但通通常常液液晶晶相相温温度度低低于于1001000 0C C。4-4-戊戊基基44，-氰氰基基三三联联苯苯应应用用于于扭扭曲曲向向列列相相液液晶晶显显示示器器，具具有有清清亮亮点点高高、液液晶晶相相温温度度范范围围宽宽和和光光化化学学稳稳定定的的优优点点，可可用用于于高高温温区区(可可达达239.5239.50 0C)C)。另另外外，在在液液晶晶分分子子的的端端基基、侧侧向向位位置置、手手性性中中心心或或中中心心桥桥键键上上含含有有F F、C1C1、Br

29、Br、I I原原子子得得到到的的卤卤代代液液晶晶，使使液液晶晶在在电电、光光、粘粘度度、相相行行为为等等方方面面有有了了许许多多新新奇奇性性能能，为为显显示示器器应应用用的的混混合合液液晶晶配配方方提提供供了了多种选择。多种选择。第三十三页，本课件共有74页 具具有有电电子子给给予予体体的的盘盘状状液液晶晶在在分分子子结结构构、相相变变行行为为、物物理理性性质质等等方方面面均均有有别别于于传传统统热热致致液液晶晶的的特特点点，它它具具有有高高度度对对称称性性，有有较较宽宽的的相相变变行行为为和和较较高高的的焓焓变变和和较较大大的的折折射射指指数数，在在柱柱状状体体内内相相邻邻体体系系间间的的较

30、较小小重重叠叠而而导导致致电电荷荷载载体体的的低低流流动动性性，可望成为新型有机半导体或有机光导体材料。可望成为新型有机半导体或有机光导体材料。第三十四页，本课件共有74页 盘盘状状液液晶晶的的分分子子结结构构有有以以苯苯环环为为核核心心的的圆圆盘盘状状液液晶晶，如如均均六六苯苯酚酚的的羧羧酸酸酯酯类类、六六羟羟基基三三亚亚苯苯的的羧羧酸酸酯酯或或醚醚类类、三三苄苄基基苯苯衍衍生生物物；以以非非苯苯环环为为中中心心的的盘盘状状或或柱柱状状对对称称分分子子液液晶晶，如如四四芳芳基基联联亚亚吡吡喃喃类类、六六羟羟基基蒽蒽醌醌酯酯类类、酞酞菁菁、卟卟啉啉类类、氮氮杂杂环环类类、竹竹节节型型络络合合物

31、物类类以以及及碗碗状状液液晶晶；通通过过分分子子间间相相互互作作用用形形成成的的盘盘状状或或板板状状液液晶晶，如如二二酮酮类类络络合合物物、双双取取代代二二硫硫代代乙乙烷烷的的镍镍络络合合物物；二二或或三三取取代代苯苯甲甲醛醛的的2 2，44二二硝硝基基苯苯腙腙类类；电电荷荷转转移移复复合合物物类类；由由非非对对称称分分子子形形成成的的盘盘状状液液晶晶，如如六六取取代代的的环环己己烷烷类类、半半柱柱节节型型高高分分子子液液晶晶等等，为为液液晶晶的的开开发和应用提供了新途径。发和应用提供了新途径。第三十五页，本课件共有74页 9.3.3 9.3.3 液晶的应用液晶的应用 向向列列型型液液晶晶广广

32、泛泛用用于于微微处处理理机机、台台式式计计算算机机、数数据据处处理理终终端端、户户外外广广告告、运运动动记记分分牌牌、航航空空信信号号、公公路路信信号号、钟钟表表、按按钮钮及及数数字字电电话话等等数数字字显显示示。用用作作电电子子扫扫描描、静静止止画画像像，电电视视等等图图像像显显示示。在在电电子子工工业业上上还还可可用用作作光光闸闸。此此外外，还还可可用用作作核核磁磁共共振振的的溶溶剂剂。最最近近更更已已深深入入到到家家庭庭中中用用作作门门、窗、墙板的显示等。窗、墙板的显示等。第三十六页，本课件共有74页 胆胆甾甾型型液液晶晶广广泛泛用用作作温温度度记记录录器器(温温度度范范围围-20202

33、502500 0C C，精精度度0.10.10 0C C甚甚至至0.050.050 0C C，反反应应时时间间1010100ms)100ms)，非非破破坏坏性性检检查查图图像像显显示示(如如材材料料的的疲疲劳劳状状况况、电电子子部部件件的的缺缺陷陷等等)，热热图图像像显显示示(如如红红外外显显示示、声声波波、微微米米波波、激激光光束束、热热地地图图等等)，医医疗疗检检查查显显示示(各各种种内内窥窥镜镜、生生体体癌癌变变等等)，胶胶版版印印刷刷油油墨墨显显示示(印印刷刷品品由由21210 0C C的的红红色色变变为为25250 0C C的的紫紫色色)，气气体体色色谱谱的的光光谱谱分分析析(精精确

34、确度度可可达达1010-3-3)和和风风压压试试验验等等显显示示。此此外外，胆胆甾甾型型液液晶晶还还可可用用作作气气体体检测、存储器、气体感应装置的显示等。检测、存储器、气体感应装置的显示等。第三十七页，本课件共有74页 9.4 9.4 磁记录材料磁记录材料 磁记录是通过电磁转换把信息记录到磁记录磁记录是通过电磁转换把信息记录到磁记录材料上，并通过磁电转换又把信息从记录材料上材料上，并通过磁电转换又把信息从记录材料上“读出读出”。磁记录过程是电子自旋的翻转过程，。磁记录过程是电子自旋的翻转过程，同其他记录方法比较，磁记录的输入和输出的速同其他记录方法比较，磁记录的输入和输出的速度快，存贮的信息

35、可长期保留，又可多次重录使度快，存贮的信息可长期保留，又可多次重录使用，一步记录，可及时检验所录信息，也适用于用，一步记录，可及时检验所录信息，也适用于全息法记录信息，记录成本低，维护简单，宜于全息法记录信息，记录成本低，维护简单，宜于大批量生产和应用。大批量生产和应用。第三十八页，本课件共有74页 磁记录技术有记录频率范围广、记录失真小、磁记录技术有记录频率范围广、记录失真小、记录容量高、可直接和多次重现、可擦性好等优记录容量高、可直接和多次重现、可擦性好等优点。磁记录材料在磁记录技术发展中作用显著。点。磁记录材料在磁记录技术发展中作用显著。磁记录材料分为连续介质磁记录材料分为连续介质(如真

36、空镀膜和化如真空镀膜和化学镀膜磁带和磁盘学镀膜磁带和磁盘)和不连续介质和不连续介质(如磁粉等配置如磁粉等配置成磁浆涂布在基片上的磁带和磁盘成磁浆涂布在基片上的磁带和磁盘)。根据磁介根据磁介质质运运动动方式可分方式可分为为静止型静止型(计计算机算机的的环环状磁芯、磁泡状磁芯、磁泡)和可和可动动型型(磁磁带带、磁、磁盘盘、磁鼓、磁鼓、磁性卡片、磁性卡片、录录像唱片像唱片)。第三十九页，本课件共有74页 磁磁记记录录用用磁磁粉粉包包括括针针状状的的FeFe2 20 03 3，CoCoFeFe2 20 03 3，Cr0Cr02 2，CoFeCoFe3 30 04 4，FeFe3 30 04 4和和金金

37、属属磁磁粉粉，立立方方状状的的FeFe3 30 04 4，以以及及六六角角片片状状的的钡钡铁铁氧氧体体BaO6FeBaO6Fe2 20 03 3、锶锶铁铁氧氧体体SrO6 SrO6 FeFe2 20 03 3和和Co-TiCo-Ti钡钡铁铁氧氧体体等等。目目前前，世世界界上上每每年年所所需需的的近近二二百百亿亿盒盒录录音音带带，一一百百多多亿亿盒盒录录像像带带，近近四四百百亿亿片片软软磁磁盘盘及及几几亿亿片片硬硬盘盘中中的的9090以以上上都都是是采采用用磁磁粉粉涂涂布布型型介质。介质。第四十页，本课件共有74页 磁磁记记录录介介质质按按实实际际应应用用分分为为纵纵向向磁磁记记录录和和垂垂直直

38、磁磁记记录录。纵纵向向记记录录介介质质的的易易磁磁化化轴轴平平行行于于记记录录介介质质表表面面，而而垂垂直直记记录录介介质质的的易易磁磁化化轴轴则则垂垂直直于于记记录介质表面。录介质表面。第四十一页，本课件共有74页 纵向磁记录按记录信号种类分为模拟和数字纵向磁记录按记录信号种类分为模拟和数字记录两类。模拟记录后介质的剩余磁化强度与记记录两类。模拟记录后介质的剩余磁化强度与记录信号的幅度呈线性关系。数字记录是将电流讯录信号的幅度呈线性关系。数字记录是将电流讯号转换成二进制方式，记录后介质只有两种剩磁号转换成二进制方式，记录后介质只有两种剩磁状态。纵向磁记录用磁粉的矫顽力大部分来自形状态。纵向磁

39、记录用磁粉的矫顽力大部分来自形状各向异性，磁粉的形状为针状，易磁化轴与针状各向异性，磁粉的形状为针状，易磁化轴与针轴基本平行。这类磁粉以轴基本平行。这类磁粉以-Fe-Fe2 20 03 3和和Cr0Cr02 2为代表。为代表。第四十二页，本课件共有74页 垂直磁记录的基本特点是退磁场垂直磁记录的基本特点是退磁场HdHd随着记录随着记录波长变小而减小，因此在高密度记录时不需要薄波长变小而减小，因此在高密度记录时不需要薄的介质，可以大大提高信噪比。垂直磁记录用磁的介质，可以大大提高信噪比。垂直磁记录用磁粉的矫顽力主要来自磁晶各向异性，磁粉的形状粉的矫顽力主要来自磁晶各向异性，磁粉的形状为六角片状。

40、为六角片状。这类磁粉以六角晶系钡铁氧体这类磁粉以六角晶系钡铁氧体BaO6FeBaO6Fe2 2O O3 3、锶铁氧体、锶铁氧体SrO6FeSrO6Fe2 2O O3 3和和Co-TiCo-Ti钡铁钡铁氧体等为代表。制成的涂布磁带矩形比高，化学氧体等为代表。制成的涂布磁带矩形比高，化学稳定性优良，价格较低，是有发展前景的高密度稳定性优良，价格较低，是有发展前景的高密度垂直记录介质。垂直记录介质。第四十三页，本课件共有74页 9.4.1 9.4.1 磁记录材料的制备磁记录材料的制备 磁磁带带和和磁磁盘盘等等都都是是把把磁磁浆浆均均匀匀涂涂布布在在带带基基上上制制成成的的。磁磁浆浆的的主主要要成成分

41、分是是磁磁粉粉。磁磁粉粉的的颗颗粒粒尺尺寸寸在在0 02 20 03 3mm以以上上，尺尺寸寸在在0 01m1m以以下下的的则则为为超超细细微微粒粒磁磁粉粉，它它可可使使噪噪音音减减小小，信信噪噪比比增增大，制成的录像带性能更好。大，制成的录像带性能更好。下面以针状氧化铁磁粉为例介绍磁粉制备过程。下面以针状氧化铁磁粉为例介绍磁粉制备过程。第四十四页，本课件共有74页针状针状-Fe-Fe2 20 03 3磁粉制备分为四步。磁粉制备分为四步。(1)(1)水合氧化铁制备水合氧化铁制备 FeS0 FeS04 4+2NaOHFe(OH)+2NaOHFe(OH)2 2+Na+Na2 2SOSO4 4 2F

42、e(OH)2Fe(OH)2 2+1/2O+1/2O2 22-FeOOH+H2-FeOOH+H2 2O O 水合氧化铁制备过程中，条件不同，可能生水合氧化铁制备过程中，条件不同，可能生成四种同质异构体成四种同质异构体、-FeOOH-FeOOH。-FeOOHFeOOH由酸性法或碱性法制备。由酸性法或碱性法制备。-FeOOH-FeOOH由氧化由氧化法和水解法制备，法和水解法制备，-FeOOH-FeOOH由由FeClFeCl3 34H4H2 20 0为原料为原料制备、制备、-FeOOH-FeOOH也由碱性法制备，但与也由碱性法制备，但与-FeOOH-FeOOH的碱性法不同之处在于用过氧化氢而不是空气氧

43、的碱性法不同之处在于用过氧化氢而不是空气氧化。化。第四十五页，本课件共有74页 (2)(2)脱水脱水 2-FeOOH-Fe 2-FeOOH-Fe2 20 03 3+H+H2 20 0 、-FeOOH-FeOOH可可在在不不同同温温度度脱脱水水生生成成-Fe-Fe2 20 03 3，但但结结构构水水脱脱除除，晶晶体体内内会会形形成成微微孔孔，影响磁性，需经高温焙烧。影响磁性，需经高温焙烧。(3)(3)还原还原 3-Fe 3-Fe2 20 03 3+H+H2 22Fe2Fe3 30 04 4+H+H2 20 0 还原时除了氢气，还加入氮气和水蒸气，使还原时除了氢气，还加入氮气和水蒸气，使反应平和，

44、有利于提高磁层的质量。反应平和，有利于提高磁层的质量。第四十六页，本课件共有74页(4)(4)氧化氧化 2Fe 2Fe3 30 04 4+1/2O+1/2O2 23-Fe3-Fe2 20 03 3 氧化时温度不宜太高，控制在氧化时温度不宜太高，控制在2002002052050 0C C较好。较好。第四十七页，本课件共有74页 9.4.2 9.4.2 磁带的制备工艺磁带的制备工艺 磁磁带带可可分分为为录录音音磁磁带带(盒盒式式、开开盘盘式式、卡卡式式)、录录像像磁磁带带(盒盒式式、开开盘盘式式、卡卡式式)、计计算算机机磁磁带带、仪仪器器磁磁带带等等，磁磁带带的的原原材材料料由由磁磁浆浆(磁磁粉粉

45、、粘粘合合剂、溶剂、助剂剂、溶剂、助剂)、带基等组成。、带基等组成。第四十八页，本课件共有74页 (1)(1)带基带基 带基是磁性层的支持体，要求强度带基是磁性层的支持体，要求强度高、厚度均匀、几何尺寸稳定、耐高温和低温、高、厚度均匀、几何尺寸稳定、耐高温和低温、耐磨、导电性好。耐磨、导电性好。可作带基的材料有：二乙酸纤可作带基的材料有：二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚氯乙烯和聚酯薄膜维素、三乙酸纤维素、聚氯乙烯和聚酯薄膜。前。前三种制成的薄膜抗张强度、光洁度、耐温性均比三种制成的薄膜抗张强度、光洁度、耐温性均比聚酯薄膜差，现都用聚酯薄膜。聚酯薄膜差，现都用聚酯薄膜。第四十九页，本课件共有74页

46、 (2)(2)磁浆的粘合剂磁浆的粘合剂 粘合剂是磁层的成膜物质，粘合剂是磁层的成膜物质，性能要求磁粉能均匀分散在其中、与带基有良好性能要求磁粉能均匀分散在其中、与带基有良好的粘附力、有良好的流动性，便于过滤和涂布、的粘附力、有良好的流动性，便于过滤和涂布、与溶剂、助剂能互溶或混合、成膜后表面光滑、与溶剂、助剂能互溶或混合、成膜后表面光滑、耐磨、耐温、耐老化、化学性稳定。耐磨、耐温、耐老化、化学性稳定。热塑性的多是烯烃类树脂，如氯乙烯热塑性的多是烯烃类树脂，如氯乙烯乙酸乙酸乙烯二聚物、丁二烯乙烯二聚物、丁二烯苯乙烯共聚物、氟氢乙烯苯乙烯共聚物、氟氢乙烯三氟氯乙烯共聚物等。热固性的多是聚氨酯、三氟

47、氯乙烯共聚物等。热固性的多是聚氨酯、聚酚醛树脂、丁腈橡胶、环氧树脂，以聚氨酯应聚酚醛树脂、丁腈橡胶、环氧树脂，以聚氨酯应用最广。为了改善性能，可用几种粘合剂组合使用最广。为了改善性能，可用几种粘合剂组合使用。用。第五十页，本课件共有74页(3)(3)磁磁浆浆溶溶剂剂 选选择择的的溶溶剂剂对对磁磁粉粉要要有有良良好好的的浸浸润润，对对粘粘合合剂剂有有良良好好的的溶溶解解性性能能，对对助助剂剂有有良良好好的的互互溶溶性性，且且不不发发生生化化学学反反应应。本本身身挥挥发发度度适适中中，与与磁磁层层成成膜膜速速度度平平衡衡。毒毒性性小小，刺刺激激性性小小，成成本本低低。常常用用的的有有：四四氢氢呋呋

48、喃喃、二二氯氯甲甲烷烷、丙丙酮酮、丁丁酮酮、环环己己酮酮、甲甲苯苯、甲甲醇醇、乙乙酸酸乙乙酯酯、乙乙酸酸丁丁酯酯及及它它们的混合物。们的混合物。第五十一页，本课件共有74页(4)(4)磁浆用助剂磁浆用助剂 分散剂：减少磁粉聚集，促进粘合剂对磁粉的浸分散剂：减少磁粉聚集，促进粘合剂对磁粉的浸 润和分散，常用的有大豆磷脂、卵磷脂、润和分散，常用的有大豆磷脂、卵磷脂、甘油酸、二甲基硅、低分子环氧树脂。甘油酸、二甲基硅、低分子环氧树脂。稳定剂：增加粘合剂稳定性，防止热塑性粘合剂稳定剂：增加粘合剂稳定性，防止热塑性粘合剂 热分解，常用的有二月桂酸丁基锡。热分解，常用的有二月桂酸丁基锡。增塑剂：增加粘合剂

49、柔软性，防止老化，常用的增塑剂：增加粘合剂柔软性，防止老化，常用的 有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯。磷酸三甲苯。第五十二页，本课件共有74页润滑剂：提高磁带表面的光洁度，降低摩擦系数，润滑剂：提高磁带表面的光洁度，降低摩擦系数，减少磁头等与磁带表面的摩擦，延长使减少磁头等与磁带表面的摩擦，延长使 用寿命，有硅油、氟油、蜡类脂肪酸等。用寿命，有硅油、氟油、蜡类脂肪酸等。固化剂：增加磁层固化速度，促进热固性粘合剂固化剂：增加磁层固化速度，促进热固性粘合剂 交联，常用的有异氢酸酯。交联，常用的有异氢酸酯。防静电剂：减少磁层的表面电阻，防止静电的

50、积防静电剂：减少磁层的表面电阻，防止静电的积 聚聚,常用的有碳黑、石墨。常用的有碳黑、石墨。偶联剂：包覆在磁粉颗粒表面，降低颗粒表面自偶联剂：包覆在磁粉颗粒表面，降低颗粒表面自 由能，增加颗粒间的静电排斥，防止颗由能，增加颗粒间的静电排斥，防止颗 粒沉淀，常用的有硅烷类、铬类、有机粒沉淀，常用的有硅烷类、铬类、有机 钛类偶联剂。钛类偶联剂。第五十三页，本课件共有74页 9.5 9.5 光盘记录材料光盘记录材料 光盘记录技术也称光记录技术，光盘记录技术也称光记录技术，7070年代开发，年代开发，8080年代在声、视频领域中发展很快，是近年来发年代在声、视频领域中发展很快，是近年来发展非常迅速的信