透明玻璃中LaB6纳米颗粒集合体近红外屏蔽性能的有限元建模研究

编号：NMJS09866

篇名：透明玻璃中LaB6纳米颗粒集合体近红外屏蔽性能的有限元建模研究

作者：曹凤泽1；高晗2；文镁龄2；潮洛蒙2；侯吉祥1,3

关键词： 六硼化镧; 近红外屏蔽; 集合体建模; 有限元法;

机构： 1.内蒙古科技大学材料科学与工程学院2.内蒙古科技大学理学院3.鄂尔多斯市中心医院放疗中心

摘要： 具有局域表面等离子体共振效应的LaB6纳米颗粒因其优异的近红外吸收能力和化学稳定性，在透明隔热涂层领域具有重要应用前景。然而，目前关于LaB6光学性能的理论研究均局限于单颗粒模型，未能揭示颗粒在基体中集合体状态下的真实光学行为。基于有限元法对玻璃基体中LaB6纳米颗粒集合体的光学响应进行了系统计算，结果表明小尺寸颗粒在近红外短波长处的屏蔽效果显著优于大尺寸颗粒，粒径增大导致近红外反射增强、吸收减弱，这一尺寸依赖性源于局域表面等离子体共振频率的红移。浓度升高虽增强近红外屏蔽，但可见光透过率明显下降，存在需权衡的最优浓度窗口；立方颗粒因棱角处的强电场局域效应，近红外屏蔽性能优于等体积球形颗粒。集合体中多重散射使吸收始终在消光中占主导地位。本研究为LaB6纳米颗粒在透明隔热涂层中的粒径选型、浓度优化和形貌选择提供了理论依据。