信息记录材料与技术.

信息记录材料与技术郅云轻工与纺织学院印刷工程系Tel:13337119020Email:[e-mail]2013.3信息记录材料与技术2课程介绍专业限选课，考试课32学时（周学时6）2学分（28学时讲课，4学时实验）教材：《信息记录材料》《制版感光材料》课程考核方式：笔试闭卷，考试成绩占70%，平时成绩占20%，实验成绩占10%。2013.3信息记录材料与技术3课程内容第一章绪论第二章银盐感光材料第三章非银盐感光材料第四章光物理记录系统第五章热敏记录系统第六章喷墨记录系统第七章其它记录系统第一章绪论1-1信息记录材料的发展与应用1-2信息记录系统的分类1-3信息记录的形式与载体第一章绪论第一节信息记录材料的发展与应用2013.3信息记录材料与技术6第一节信息记录材料的发展与应用一、银盐感光材料的发展概况18世纪——发现了银盐的感光性能，尝试用其作为感光材料来拍摄物体；19世纪——发现了海波可用于定影，实现了照片的保存，标志着现代照相的开始；1871年，明胶照相干版的发明标志着感光材料制造技术的开始；出现了生产照相干版的公司——美国伊斯曼（Kodak）；1887年，片基代替干版，胶卷的出现使感光材料得到了广泛的应用——电影的发明；20世纪，多层彩色感光材料出现，彩色照片、彩色影片相继问世——Kodak，Agfa。2013.3信息记录材料与技术7二、银盐感光材料的应用民用照相——摄影底片、相纸（黑白、彩色）影视行业——电影胶片（黑白、彩色）射线用感光材料——医用射线胶片（X光片，CT片）；工业射线胶片（用于无损探伤检测金属的焊接缺陷）；印刷用感光材料——照相制版胶片、电子分色胶片，激光照排胶片，直接制版版材等；遥感用感光材料——要求高分辨（200~800L/mm），主要用于航天、气象、军事、海洋探测等领域。第一节信息记录材料的发展与应用2013.3信息记录材料与技术8三、非银盐感光材料的发展简况及应用1826年，利用沥青的光固化特性，可记录下永久影像；19世纪，利用沥青的固化膜具有抗酸耐蚀性，发明了照相制版术，出现了凸版；1850年，重铬酸盐用于制版，照相凹板获得成功，并发展用于印刷线路板的制造；20世纪，重氮成像体系、自由基成像体系、高分子感光材料、微泡感光成像体系等不断涌现，广泛应用于印刷制版领域。第一节信息记录材料的发展与应用2013.3信息记录材料与技术9第一节信息记录材料的发展与应用四、其它记录系统的发展与应用光物理记录系统——近代复制行业中的静电复印：20世纪，电子照相技术在文件复制应用领域迅速发展起来，主要是利用光导作用与静电吸引效应的巧妙结合来实现的；磁记录技术——19世纪，磁记录材料首先用于声音的记录；20世纪中叶，磁记录进入图像记录的时代，随后便出现了软磁盘、硬磁盘等高密记录存储系统；现已发展成为一门涉及多学科、综合性的应用技术。第一章绪论第二节信息记录材料的性能及分类2013.3信息记录材料与技术11什么是信息记录材料？信息记录材料：借助于某些敏感材料，在光、热、电、磁等能量的直接作用下，引起体系内部产生某些物理和化学变化，并可通过一定的方式再现出来，从而实现信息的记录和传递。是信息记录、储存、传输和再现的工具。实例：摄影感光材料、印刷胶片、印版、打印机感光鼓，磁带、磁盘、光盘等。2013.3信息记录材料与技术12第二节信息记录系统的性能及分类一、信息记录材料的性能:1.敏感性对记录信息的外界能量变化的敏感程度2.可识别性记录信息的再现方式3.稳定性、可靠性记录的信息不随环境或时间的变化而改变4.成本、操作性、污染程度等信息记录材料的性价比、可实施及应用性能2013.3信息记录材料与技术13第二节信息记录系统的性能及分类二、按记录信息的特点分类:1.非重复性记录技术(Non-rewritableMarkingTechnology)只能进行一次信息写入的记录技术，所记录的信息在常规条件下能稳定存在，不随时间和空间的变化而变化。银盐记录技术、光(或X射线、电子束、离子束等)微刻技术、硬拷贝技术（晒版）等等都属于这个范畴。2013.3信息记录材料与技术142.可重复性记录技术(Re-writableMarkingTechnology)信息可以多次重复写入和擦除的记录技术，所记录的信息在所记录的信息在常规条件下能稳定存在，不随时间和空间的变化而变化，但在适当外部物理刺激下可以被擦除，记录媒介回到其初始状态。磁记录技术、光致变色技术、可逆热敏记录技术等都属于这个范畴。第二节信息记录系统的性能及分类2013.3信息记录材料与技术15第二节信息记录系统的性能及分类3.显示技术(DisplayTechnology)靠特定不间断物理刺激维持的“记录”技术，所“记录”的信息随物理刺激强弱的变化而变化，不存在上述两种系统的时空稳定性。激光显示、荧光屏/液晶/霓虹灯显示等等都属于这个范畴。2013.3信息记录材料与技术16第二节信息记录系统的性能及分类三、按材料内部转换模式分类:1.光敏记录系统(PhotosensitiveSystems)①光化学记录系统银盐成像系统非银盐成像系统②光物理记录系统静电成像系统光致热敏记录系统2013.3信息记录材料与技术17第二节信息记录系统的性能及分类2.热敏记录系统(ThermalSensitiveSystems)①不可逆热敏记录系统热致物质转移（染料热升华、热蜡转移）热致化学反应热蚀刻系统②可逆热敏记录系统依据物理变化的可逆热敏记录材料依据化学变化的可逆热敏记录材料2013.3信息记录材料与技术18第二节信息记录系统的性能及分类3.喷墨记录系统(InkJetSystem)如：大幅喷绘，人物写真，数码打样等4.磁记录系统(MagneticRecordingSystems)如：磁带、磁卡、磁盘等5.压敏记录系统记录特点：隐色染料，微胶囊油墨，压力显色6.其它高密记录/存储系统光化学烧孔技术，磁光盘，光盘等2013.3信息记录材料与技术19第二节信息记录系统的性能及分类四、信息记录系统的质量评价参数1.信息记录密度，即信息容量；2.信息记录速度或敏感度；3.信息记录的可靠性；4.记录信息的稳定性；5.记录信息的可识别性；2013.3信息记录材料与技术20第二节信息记录系统的性能及分类6.记录系统的可操作性；7.记录系统的抗干扰性（杂音或信噪比）；8.记录系统的性价比（成本或价格性能比）；9.记录系统对耗材的技术要求；10.记录系统对环境的污染程度。第一章绪论第三节信息记录的形式与载体2013.3信息记录材料与技术22第三节信息记录的形式与载体一、信息的形式1.模拟量信息颜色，密度，图像，图形等；2.数字式信息二进制记录：01001000110……3.符号信息文字，字母，符号，条码等2013.3信息记录材料与技术23第三节信息记录的形式与载体二、信息的载体1.能量信息的载体(EnergyInformationCarrier)光——波长，强度，振动状态……电——电压，电流，静电荷，电子束……热——热量，温度……磁——磁场的强度，磁场的方向……声——频率，强度……力——引力的强弱……2013.3信息记录材料与技术24第三节信息记录的形式与载体2.物性信息的载体(MaterialPropertyInformationCarrier)光物性——反射，吸收，透射，干涉，衍射……电物性——导电率，起电性，介电性，电荷接受性…热物性——热导率，热熔性……磁物性——磁化率……化学物性——反应性……界面物性——附着性，润湿性……形态物性——凹凸性，平滑度……2013.3信息记录材料与技术25第三节信息记录的形式与载体三、信息载体的转换E→E型：电→磁（电流强度的变化→磁场强度的变化）；E→M型：磁→磁物性（磁场强度不同→记录材料的磁化率不同）；M→E型：热物性→热（材料的热导率不同→表现出的温度不同）；M→M型：形态物性→界面物性（材料的平滑度不同→材料对液体的润湿性不同）2013.3信息记录材料与技术26第三节信息记录的形式与载体四、信息记录材料信息记录材料是信息记录、储存、传输和再现的工具。信息记录的主体：影像（图文）信息记录/获取的方式：光、热、磁、电……材料种类：银盐感光材料、非银盐感光材料、热敏记录材料、磁记录材料……2013.3信息记录材料与技术27第三节信息记录的形式与载体五、信息记录的基本过程原始信息→载体转换→能量吸收→材料内部转换→后处理加工→实现信息的记录/再现示例——制版过程（胶片输出）电脑中的数字信号→电流信号转换成激光束→感光材料见光（吸收光量子）发生化学反应→银盐生成潜影→显影、定影等后期处理→得到记录有原信息的印刷软片。第二章银盐感光材料2-1银盐感光材料的基本结构2-2银盐感光材料的分类2-3感光成像理论2-4后处理的基本理论2-5彩色感光材料2-6银盐感光材料的应用第二章银盐感光材料第一节银盐感光材料的基本结构2013.3信息记录材料与技术30第一节银盐感光材料的基本结构银盐感光材料乳剂层支持体卤化银晶体照相明胶补加剂片基/纸基/玻璃板辅助层2013.3信息记录材料与技术31第一节银盐感光材料的基本结构一、乳剂层从曝光、显影到生成影像的整个信息记录过程都在此进行。厚度：5~25μm乳剂层的基本组成①卤化银晶体(AgX)②照相明胶③补加剂2013.3信息记录材料与技术32第一节银盐感光材料的基本结构①AgX晶体银盐感光材料中见光分解的光敏性物质，主要的成像物质。AgNO3+KX→AgX+K++NO3-颗粒度：0.5~2μm（印刷用≤1μm）AgX晶体以极细微的颗粒状态均匀地分散在明胶中；AgX晶体颗粒的大小、形状和分散的均匀性直接影响感光材料的成像性能。2013.3信息记录材料与技术33第一节银盐感光材料的基本结构②照相明胶组成：由多种氨基酸组成的高分子蛋白质；形态：微黄色、无味的细颗粒，可溶解于温水形成有粘性的水溶液；作用：作为成膜物质，使AgX均匀地分散其中，不发生聚结而沉降；用来改善AgX的成像特性，并对AgX晶体颗粒起保护作用；2013.3信息记录材料与技术34第一节银盐感光材料的基本结构③补加剂作用——用来完善感光材料的成像性能和物理机械性能。常用补加剂的类型增感剂——提高感光乳剂的光敏性和感光范围；坚膜剂——增强乳剂膜的机械强度；稳定剂——使感光剂的照相性能具有较好的稳定性。2013.3信息记录材料与技术35第一节银盐感光材料的基本结构二、辅助层1.作用——完善感光材料的物理化学性能。2.辅助层的分布保护层——涂布在乳剂层表面底层——涂布在乳剂层与支持体之间防卷曲层、防静电层、防光晕层——涂布在片基（支持体）背面隔层、滤色层——专用于彩色多层片2013.3信息记录材料与技术36第一节银盐感光材料的基本结构银盐感光材料的结构示意图2013.3信息记录材料与技术37第一节银盐感光材料的基本结构3.辅助层的主要类型①底层——粘接乳剂层和支持体，厚度1~2um⑴片基用底层材料明胶、高分子树脂⑵纸基用底层材料黑白：钡底，BaSO4+明胶彩色：涂塑，TiO2+聚乙烯⑶玻璃用底层材料蛋白、明胶2013.3信息记录材料与技术38第一节银盐感光材料的基本结构②防卷曲层——涂布有机溶剂，保持感光材料的平整度；③防静电层——加入电解质，防止静电的积累；④防光晕层——加入吸光物质（染料/碳黑），防止光晕的产生；⑤保护层——涂布明胶，保护乳剂层不受损伤，厚度1~2um。2013.3信息记录材料与技术39第一节银盐感光材料的基本结构三、支持体作用——加强乳剂层的机械性能。支持体的主要种类：①片基——高分子聚合物制成的薄膜民用胶卷：醋酸片基/纤维素酯片基，厚度一般为0.1~0.2mm；印刷用制版胶片——涤纶片基/聚酯片基，要求厚度为0.05~0.175mm，透明度