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Telmail:zhiyunabc@163.com2013.3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: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)

光化学记录系统银盐成像系统非银盐成像系统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)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信息记录密度，即信息容量；信息记录速度或敏感度；信息记录的可靠性；记录信息的稳定性；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记录系统的可操作性；记录系统的抗干扰性（杂音或信噪比）；记录系统的性价比（成本或价格性能比）；记录系统对耗材的技术要求；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、信息的形式模拟量信息颜色，密度，图像，图形等；数字式信息二进制记录：01001000110……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乳剂层的基本组成卤化银晶体(AgX)照相明胶补加剂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AgX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、辅助层作用——完善感光材料的物理化学性能。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辅助层的主要类型底层——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防卷曲层——涂布有机溶剂，保持感光材料的平整度；防静电层——加入电解质，防止静电的积累；防光晕层——加入吸光物质（染料/碳黑），防止光晕的产生；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：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、机械强度、尺寸稳定性、化学稳定性良好，符合印刷制版要求。2013.3信息记录材料与技术40第一节银盐感光材料的基本结构纸基——主要用于相纸，要求纸面细腻，吸湿性小，厚度一般为0.1~0.3mm；玻璃板——主要用于全息摄影的照相干版，使用较少，要求无色透明，表面平整光滑，厚度一般为2~5mm。第二章银盐感光材料第二节银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术42第二节银盐感光材料的分类一、按不同的感色性分类色盲片——只对蓝紫光敏感，可在红色安全灯下作业；正色片——对可见光的蓝光区和绿光区敏感，必须在暗红色安全灯下作业；全色片——对整个可见光区域都敏感，必须在全黑环境下作业。2013.3信息记录材料与技术43第二节银盐感光材料的分类二、按影像性质分类：负片——影像与物体明暗程度相反，颜色互为补色，如：摄影底片，印刷阴图胶片；正片——影像与物体明暗程度、颜色阶调相同，如：照片，印刷阳图胶片；反转片——直接拍摄物体得到彩色影像，从阶调到颜色都与实际景物完全相同，与负片的冲洗加工程序不同。2013.3信息记录材料与技术44第二节银盐感光材料的分类三、按用途不同分类印刷工业：原稿照片/反转片，制版胶片等；电影行业：影视胶片等；民用：照相胶卷，相纸等；国防：遥感胶片，航空胶片等；医学影像：X光片，CT片等；工业探测：Χ射线/γ射线胶片。第二章银盐感光材料第三节感光成像理论2013.3信息记录材料与技术46第三节感光成像理论一、光的本质光的定义：光是一种物质，是物体内部发出的一种辐射能量，以电磁波的形式传播。光的“波粒二象性”波动性：传播过程中表现的特性；粒子性：光波与某种物质发生作用时表现出的特性。光子——光量子，集中了光束能量的微粒。2013.3信息记录材料与技术47第三节感光成像理论二、AgX晶体的结构和性质AgX晶体的结构特点AgNO3+KXAgX+K++NO3-AgX以晶体的形式析出，悬浮于明胶溶液中，晶体内部的质点按一定的规律排列；点阵结构：每个Ag+周围有六个卤素离子X-，每个卤素离子X-周围有六个Ag+；混合型：Ag+周围的六个卤素离子X-可能是Cl-、Br-、I-的混合离子。明胶溶液2013.3信息记录材料与技术48第三节感光成像理论卤化银晶体的点阵结构示意图2013.3信息记录材料与技术49第三节感光成像理论AgX晶体的点阵结构：质子按照一定规律排列AgCl、AgBr、AgI组成立方体的混合晶体2013.3信息记录材料与技术50第三节感光成像理论AgX晶体的不完整性物理上的不完整性，结构发生畸变；晶体的点阵结构中存在缺陷或位错形成的空穴或空隙Ag+i

，造成局部电荷的不平衡，在电荷不平衡的区域则形成“感光中心”。点阵结构的缺陷点阵结构的位错2013.3信息记录材料与技术51点阵结构的缺陷——AgX晶体中的离子在点阵位置发生迁移，出现在不该存在的位置。佛伦克尔缺陷肖特基缺陷Ag+i空点阵第三节感光成像理论2013.3信息记录材料与技术52点阵结构的位错——AgX晶体中的某些离子偏离点阵位置，造成晶体外形畸变。棱位错螺旋位错：晶面滑移结果：AgX晶体点阵结构中电荷不平衡第三节感光成像理论2013.3信息记录材料与技术53第三节感光成像理论化学上的不纯洁性，晶体内部存在杂质；在晶体的点阵结构中掺入了一些其它原子或离子，自然或人为地加入了一些粒子，造成电荷的不平衡；从而形成“感光中心”。结果：AgX晶体点阵结构中电荷不平衡，形成晶体内部的薄弱环节，即感光中心。2013.3信息记录材料与技术54第三节感光成像理论AgX晶体的能带结构能带——能量相近的电子组成能级，连成一片的能级形成能带。AgX晶体的三种能带结构价带——价电子充满的能带；导带——半充满或空的能带；禁带——电子不能出现的能量范围；价电子只有从价带被激发到导带上，成为自由电子，才能与Ag+发生反应生成Ag。2013.3信息记录材料与技术55第三节感光成像理论三、潜影理论潜影定义——感光材料曝光以后形成的肉眼看不到的影像，称为潜影。状态——黑色，无定形态，细丝团状本质——由Ag的微斑组成

↓由若干个Ag原子聚集在晶体表面的缺陷或位错位置上形成的2013.3信息记录材料与技术56第三节感光成像理论潜影的形成AgX的光分解反应①AgX吸收光子，释放出自由电子

AgX

→Ag+

+X

+e光照正空穴自由电子，可随意迁移↑2013.3信息记录材料与技术57第三节感光成像理论正空穴

X可在点阵结构中发生迁移，在晶体表面与明胶结合形成稳定的产物。②在感光中心形成潜影

Ag+i

+e

→Ag

→Ag微斑→潜影空隙银离子大量聚集单个的称为“显影中心”2013.3信息记录材料与技术58第三节感光成像理论四、显影机理显影过程曝过光的卤化银颗粒被显影剂还原成金属银，从而使潜影变成可见影像的过程，实质就是氧化还原反应。

Ag++DRed→Ag+DOX显影剂的氧化产物↓已曝光显影剂还原态的金属银2013.3信息记录材料与技术59第三节感光成像理论

四、显影机理AgX晶体的双电层结构AgNO3

＋KX(过量)AgX＋K+

＋NO3-明胶溶液AgX

生成的卤化银以胶体颗粒的形式存在，极易吸附离子；首先吸附与其有相同化学元素的离子X-，又吸附正离子K+，在晶体表面形成双电层结构。↓2013.3信息记录材料与技术60第三节感光成像理论AgXAgX已曝光AgX未曝光AgXDRed2013.3信息记录材料与技术61第三节感光成像理论显影机理已曝光的AgX晶体——晶体表面的银微斑部位所吸附的X-

较少，则显影剂容易在“显影中心”接近AgX颗粒，发生氧化还原反应；而且Ag微斑具有良好的导电性，将电子从显影剂传递给银微斑周围的Ag+

，使其还原成金属Ag，显影中心不断扩大，使潜影形成可见的影像。2013.3信息记录材料与技术62第三节感光成像理论曝光AgX的显影机理示意图2013.3信息记录材料与技术63第三节感光成像理论未曝光的AgX晶体——晶体表面由于双电层结构的保护，显影剂很难与AgX晶体接触，氧化还原反应极其缓慢；不会生成影像；但由于“感光中心”的存在，若长期显影过度，则会产生灰雾。2013.3信息记录材料与技术64第三节感光成像理论显影反应过程：DRed-e→DOX（D—Ag微斑接触的界面Ag/DRed

）Ag++e→Ag

（Ag微斑—

AgX接触的界面AgX/Ag）显影中心处，双电层薄弱，显影剂易于突破，将电子传递给AgX；Ag+被还原为Ag，银微斑扩大，自动催化，加速显影，直至整个AgX颗粒还原为Ag。2013.3信息记录材料与技术65第三节感光成像理论小结——感光成像过程曝光过程——少量AgX光分解成Ag，“感光中心”浓集为“显影中心”，形成潜影。显影过程——“显影中心”的AgX大量被还原成金属Ag，潜影形成影像。第二章银盐感光材料第四节后处理的基本理论2013.3信息记录材料与技术67第四节后处理的基本理论一、后处理工艺工艺流程后处理工艺的作用——经过冲洗加工，使潜影转变为稳定的可见影像。已曝光胶片显影定影水洗干燥2013.3信息记录材料与技术68第四节后处理的基本理论显影——将已曝光的AgX颗粒还原成金属Ag，形成可见影像；定影——除去未曝光的AgX颗粒，使生成的影像得到固定；水洗——除去残留在感光材料表面的药液；干燥——加热烘干，得到稳定的影像。2013.3信息记录材料与技术69第四节后处理的基本理论二、显影显影剂应具备的条件：具有适当的还原能力；具有选择性，能将已曝光与未曝光的AgX区分开来；具有显影速度快、颗粒细、灰雾小、化学稳定性好、保存性好等条件。显影剂的结构特点：具有两个活性基团（-OH

或-NH2）；活性基团以邻对位分布。2013.3信息记录材料与技术70第四节后处理的基本理论显影剂类型：有机类主要为芳香族化合物常用显影剂：米吐尔(M)，对苯二酚(P)，菲尼酮(Q)2013.3信息记录材料与技术71A.米吐尔第四节后处理的基本理论2013.3信息记录材料与技术72特点：强显影能力、诱导期短、反差低、灰雾D0小、Br-抑制作用小、T影响小、保存性好。半醌醌第四节后处理的基本理论2013.3信息记录材料与技术73B.对苯二酚特点：强显影能力、诱导期长、反差高、D0大、Br-抑制作用大、T影响大、保存性差。半醌醌第四节后处理的基本理论2013.3信息记录材料与技术74C.菲尼酮特点：显影速度快、诱导期适中、反差取决于与对苯二酚的比例、D0大、Br-抑制作用小、保存性好。第四节后处理的基本理论2013.3信息记录材料与技术75第四节后处理的基本理论2013.3信息记录材料与技术76

显影体系：M—Q体系、P—Q体系显影剂超加和性：两种显影剂配合起来使用，不仅具有原来各自的特色，而且表现出来的显影性能比单独使用时更为优越。速度超加和性：显影诱导期不同密度超加和性：显影剂再生第四节后处理的基本理论2013.3信息记录材料与技术77第四节后处理的基本理论显影液的构成显影剂+促进剂+保护剂+抑制剂显影液中其它组成成分的作用促进剂——Na2CO3：使显影液偏碱性，从而加快显影的速度；保护剂——Na2SO3：防止显影剂被氧化，防止画面污染，稳定显影性能；抑制剂——KBr：抑制灰雾的产生。2013.3信息记录材料与技术78第四节后处理的基本理论显影方法将感光材料浸泡在显影液中完成。显影的条件显影时间t：随t延长，影像密度增大；t过长，会引起灰雾的产生；显影温度T：随T升高，显影速度加快，显影性能提高；显影液的搅拌：搅拌程度是否均匀、充分，会严重影响显影效果。2013.3信息记录材料与技术79第四节后处理的基本理论三、定影利用某种化学试剂作定影剂，将未曝光的卤化银从乳剂层中溶解下来。定影剂应具备的条件能与Ag+作用，生成稳定的可溶性化合物；不能与金属Ag发生反应；定影剂——Na2S2O3·5H2O俗名大苏打、海波，无色、透明、易溶于水，水溶液呈弱碱性；2013.3信息记录材料与技术80第四节后处理的基本理论定影原理AgX+Na2S2O3→NaX+Na[Ag(S2O3)]↓Na[Ag(S2O3)]+Na2S2O3→Na3[Ag(S2O3)2]

不溶于水，长期放置会分解成Ag2S↓易溶于水，反应生成后从乳剂层进入定影液↓2013.3信息记录材料与技术81第四节后处理的基本理论定影液的构成定影剂+保护剂+坚膜剂+酸定影液中其它组成成分的作用保护剂——Na2SO3：防止Na2S2O3

分解，在加入酸之前加入；坚膜剂——钾明矾：加强乳剂层的机械性能，在加入酸之后加入；酸——HAC醋酸：中和显影液中带过来的碱，控制显影；保持适宜的PH值，加强坚膜作用。2013.3信息记录材料与技术82第四节后处理的基本理论影响定影速度的因素乳剂成分与涂层厚度乳剂的涂层越厚，涂层中的AgX含量越高，则定影速度越慢；定影液的浓度Na2S2O3的浓度为20%~40%适宜，浓度过大过小都会使定影速度减慢；定影液的温度与搅拌程度T升高，定影速度加快，但T过高会使机械强度下降；搅拌的均匀度越好，定影速度越快。

2013.3信息记录材料与技术83第四节后处理的基本理论定影液的回收Na3[Ag(S2O3)2]+Na2S→Ag2S↓+Na2S2O3Ag2S+O2→Ag+SO2↑旧药液适当处理，可提取其中的银，剩余的大量Na2S2O3

也可回收再利用。感光材料的耗银量占工业总银量的30%，而感光材料中2/3的银溶于定影液中，所以回收非常重要。第二章银盐感光材料第五节彩色感光材料主要是指多层彩色片，包括：彩色负片、彩色反转片、彩色相纸等。2013.3信息记录材料与技术85第五节彩色感光材料一、多层彩色片的结构

◆

乳剂层+辅助层+支持体乳剂层——共3层感B层：AgX+成色剂感G层：AgX+成色剂+感G光谱增感剂感R层：AgX+成色剂+感R光谱增感剂YMC2013.3信息记录材料与技术86第五节彩色感光材料成色剂制造彩色胶片的重要原料，用来产生颜色的化学药品；成色剂是染料的中间体，分子结构中含有发色基团、偶合基团和长碳链；其中发色基团决定生成的染料的颜色；成色剂性质活泼，能与显影剂的氧化产物发生偶合反应，生成彩色染料。2013.3信息记录材料与技术87第五节彩色感光材料增感剂化学增感剂：能促使乳剂感光度提高的化学药品，只提高乳剂对蓝紫光的敏感程度，并不扩大感光范围。光谱增感剂：某些染料对可见光的某些光波波段会有强烈的吸收作用，加入到乳剂中能够使AgX晶体的感光范围扩大到整个可见光区，又称为“增感染料”。2013.3信息记录材料与技术88第五节彩色感光材料辅助层滤色层：滤去B光，防止感G层、感R层中的AgX曝光（橙黄色）；隔层：防止显影剂的氧化产物串层；保护层：含有UV吸收剂，防止彩色染料因光照而退色（紫外光对染料的损伤非常大）。其它层：防光晕层、防卷曲层、防静电层等2013.3信息记录材料与技术89第五节彩色感光材料多层彩色片（负片）结构示意图2013.3信息记录材料与技术90第五节彩色感光材料多层彩色片的结构分布情况负片——从上到下：保护层→感B层→滤色层→感G层→隔层→感R层→防光晕层→底层→片基→防卷曲层相纸——从上到下：保护层→感R层→紫外吸收隔层→感G层→隔层→感B层→隔层→涂塑纸基2013.3信息记录材料与技术91第五节彩色感光材料二、多层彩色片的成像原理曝光原理：被摄物体的颜色被分解成三原色，分别记录在三个感色层上，形成潜影，实现影像的记录。显影原理：通过显影剂的作用，将潜影还原成单质Ag，同时乳剂层中的成色剂与显影剂的氧化产物反应生成彩色染料(C、M、Y)，染料按减色法原理显色，实现色彩的还原，影像的再现。2013.3信息记录材料与技术92第五节彩色感光材料显影反应AgX(已曝光)+彩色显影剂DRed→Ag+DOX

DOX

+成色剂→染料()漂白反应Ag+K3[Fe(CN)6]→Ag4[Fe(CN)6]↓+K4[Fe(CN)6]定影反应AgX(未曝光)+定影剂→可溶性的银盐Ag4[Fe(CN)6]+定影剂→可溶性的银盐YMC2013.3信息记录材料与技术93第五节彩色感光材料多层彩色片成像示意图2013.3信息记录材料与技术94第五节彩色感光材料彩色显影剂具有氧化还原能力，把已曝光的AgX还原成金属Ag；氧化产物能与成色剂良好的进行偶合反应，生成染料，且性能稳定。漂白剂作用——除去乳剂层中被还原的金属Ag，生成可溶于Na2S2O3的银盐，但不能漂去染料影像。三、多层彩色片的成像过程曝光AgX光分解→Ag潜影显影AgX+Dred→Ag+DoxDox+成色剂→染料1.彩色负片的成像过程漂白Ag+K3[Fe(CN)6]→Ag盐的络合物定影利用定影剂除去未曝光的AgX和漂白形成的Ag盐产物2013.3信息记录材料与技术97第五节彩色感光材料2.彩色正片的成像过程与彩色负片的成像过程相同，以照相底片(负片)作为被摄物体进行拷贝复制，得到的彩色影像与底片互为补色，则与实际景物颜色明暗相同。3.彩色反转片的成像过程对被摄物体曝光后，先进行黑白显影，再进行二次均匀曝光，然后进行彩色显影，经漂白、定影等处理后，即可得到与实际景物颜色明暗相同的正像。彩色反转片成像过程示意图彩色反转片成像过程示意图2013.3信息记录材料与技术100小结——多层彩色片的成像过程(1)从色彩学的角度分析，体现了三原色原理在彩色感光材料中的应用：曝光过程——被摄物体反射的色光分解成R、G、B三原色，记录在感光胶片上。实质—颜色的分解过程，色光加色法的应用。显影过程——各乳剂层上的染料按减色法的混合原理叠合呈色，显现影像的色彩。实质—颜色的合成过程，色料减色法的应用。成像过程——颜色分解过程+颜色还原过程2013.3信息记录材料与技术101(2)彩色多层片与黑白感光材料的区别曝光过程：彩色多层片分别在三个感色层上形成不同的潜影；后加工过程：彩色多层片的显影包括氧化还原反应和染料的偶合反应两个阶段；显影之后要先进行漂白处理再定影；彩色影像比黑白影像的层次要丰富、细腻一些，因为画面的细腻程度是由染料分子的大小来决定的；黑白影像是由AgX颗粒堆积而成，细腻程度由AgX颗粒大小决定。2013.3信息记录材料与技术102四、多层彩色片的冲洗加工已曝光胶片显影定影水洗干燥水洗漂白稳定处理彩色多层片冲洗加工程序示意图2013.3信息记录材料与技术103彩色多层片冲洗加工工艺显影：严格控制显影的温度、时间、浓度及搅拌程度；否则会严重影响彩色影像的质量；漂白：使用赤血盐（K3[Fe(CN)6]）除去乳剂层中的Ag影像，而不影响染料影像；一次水洗：除去残留在乳剂层表面的漂白剂，以免与定影液发生反应；第五节彩色感光材料2013.3信息记录材料与技术104定影：Na2S2O3为定影剂，为了防止染料褪色应为弱碱环境，作用是除去乳剂层中未曝光的AgX和已漂白的亚铁氰化银Ag4[Fe(CN)6]

；二次水洗：除去感光材料表面的定影液，防止残留的海波使染料褪色；稳定处理：利用甲醛稳定液处理可防止因染料分解而引起的褪色或变色，起坚膜作用，利于长期保存；干燥：彩色片熔点较低，干燥温度不易过高。第五节彩色感光材料2013.3信息记录材料与技术105彩色显影液的组成彩色显影剂：二乙基对苯二胺及其衍生物，有毒性，还原能力较低；渗透剂：苯甲醇，促进彩色显影反应的进行，过量易产生灰雾；保护剂：Na2SO3

，防止显影液被氧化，过量会降低染料密度；促进剂：

Na2CO3，碱性条件利于显影剂的作用；防灰雾剂：KBr，防止灰雾的产生，过量会影响显影质量。第五节彩色感光材料第二章银盐感光材料第六节银盐感光材料的应用2013.3信息记录材料与技术107印刷原稿用感光材料彩色反转片：原稿图像为被摄物体的正像，色彩相同，直接拍摄所得，感光层涂布在透明片基上，输入时采用透射光正向扫描；优点——色彩鲜艳，层次丰富，清晰度好，颗粒细腻，可用于高倍放大扫描，是印刷的最佳原稿。彩色负片：原稿图像为被摄物体的负像，色彩互为补色，直接拍摄所得，感光层涂布在透明片基上，输入时采用透射光反向扫描；特点——反差较低，色彩偏暗，规格较小，放大扫描时颗粒较粗，印刷中使用较少。第六节银盐感光材料的应用2013.3信息记录材料与技术108彩色照片原稿：原稿图像为被摄物体的正像，色彩相同，利用彩色负片拷贝并放大所得，感光层涂布于纸基上，输入时采用反射光正向扫描；优点——多为拷贝成像，层次不如彩色反转片丰富，色彩鲜艳度较差，多用于原大或低倍放大扫描，高倍放大扫描图像清晰度会降低；因获取方便，应用领域广泛，曾是印刷中使用较多的原稿。第六节银盐感光材料的应用2013.3信息记录材料与技术109印刷制版用感光材料激光照排胶片种类：正色片或全色片，感光层涂布于透明片基上，成单色像（阳图或阴图），常用KODAK，AGFA的专用照排软片；特点：具备高解象力，中速感光度，曝光时间短（10-5~10-6s），多为硬性感光材料，形成影像的反差大，阶调完整。第六节银盐感光材料的应用2013.3信息记录材料与技术110全息照相感光材料AgX全息干板/胶片特点：超微粒乳剂类型，颗粒度为0.03~0.08um，具有极高的解象力（1500~3000线/mm）；要求用严格的单色光曝光，感光性与激光波长相对应；感光度高，感光范围广，反差大；采用硬性显影液。第六节银盐感光材料的应用2013.3信息记录材料与技术111第二章习题银盐感光材料由哪几部分构成，说明各部分的作用。简述AgX晶体的结构特点。根据AgX晶体的特性分析AgX为什么具有感光性？简述潜影的本质及其形成过程。简述银盐感光材料的显影机理。显影剂与定影剂应具有的条件分别是什么？具体说明彩色负片乳剂层的组成结构。简述多层彩色片的成像原理。（蓝色“单学号”做，红色“双学号”做）第三章非银盐感光材料第一节概述2013.3信息记录材料与技术113感光材料——是以某些见光能发生物理或化学变化的物质为主体的，通过与其它各种物质的不同组合，以一定的结构并经过某种加工而适合于一定用途的材料。非银盐感光材料——使用其它非卤化银的具有感光性的化合物作为感光物质的感光材料。成像体系——感光成像机理相似的感光材料所构成的体系。第一节概述2013.3信息记录材料与技术114非银盐感光材料的发展与应用1826年沥青具有光固化特性，可以成像；成膜的抗蚀性—涂于铜板上应用于印刷凸版的制作；1832年重铬酸盐具有光敏特性；1839年用于照相；1850年重铬酸盐与明胶混合后见光硬化——涂于钢板上，应用于印刷凹版的制作；

其后，铁盐、铜盐等无机成像体系用于工程图纸。第一节概述2013.3信息记录材料与技术115

有机材料及高分子材料的发展，出现了有机及高分子感光材料。

1850~1860重氮化合物具有光敏性；

1884年重氮影像，重氮成像体系的发展—应用于印刷PS版的制作；

1890年重氮感光材料专利，重氮相纸商品化；

1921年自由基成像体系，有机卤化物与芳香族胺类混合后见光会生成染料；

1958年自由基成像感光材料出现；第一节概述2013.3信息记录材料与技术116

1942年印刷线路板发明，重铬酸盐作为主要的光致抗蚀剂，应用于印刷电路板的制作；二战后，电子工业发展，推动感光高分子的发展。

1959年聚乙烯醇肉桂酸酯，用于印刷线路板及凸版（印刷柔性版）的制作；

1938年静电照相出现；

20世纪后期，新型感光材料不断涌现，如：缩微照相，光敏变色，微泡感光成像体系等。第一节概述第三章非银盐感光材料第二节非银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术118一、根据图像的种类分类影像型感光材料：通过密度深浅变化来记录信息，主要为染料影像，如：自由基成像体系；浮雕型感光材料：通过物体表面的凹凸变化来记录信息，主要为浮雕影像，如：感光性高分子材料；记录的信息有阳图与阴图之分，密度或浮雕的高度与被记录体一致称为阳图，反之为阴图。第二节非银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术119二、根据成像的机理分类光化学型——感光材料在成像过程中见光发生化学变化，引起物质内部结构及性能发生相应变化，从而实现信息的记录。光物理型——在成像过程中，感光材料在光作用下会引起某些物理性质的变化，从而实现信息的记录。第二节非银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术120光化学型（7种）无机盐成像体系：利用无机盐见光发生化学反应而形成影像的材料体系。如：Fe3+盐系列，非银卤化物，重铬酸盐等；光分解成像体系：在光作用下，发生分解反应形成稳定影像。典型代表：重氮体系，叠氮体系第二节非银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术121光敏变色成像体系：受到光辐射时发生颜色变化，从而形成影像。主要应用于防伪印刷中的变色油墨。光交联成像体系：感光高分子在光作用下，发生交联固化反应，形成浮雕影像。应用：印刷凸版，印刷PS版的制作；光降解成像体系：高分子化合物在光作用下，发生某些键的断裂，形成自由基，使其溶解性改变而形成浮雕影像。第二节非银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术122光聚合成像体系：在光作用下，某些单体由小分子聚合成为大分子，从而形成浮雕影像。应用：印刷柔性凸版的制作；有机成色和漂白成像体系：某些有机物在光作用下，生成有色或者消除原来有色化合物的颜色而形成影像的材料体系。如：自由基有机成色化合物第二节非银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术123光物理型静电成像体系——在光作用下，某些光敏材料由绝缘体变为导体，使物质的导电率发生变化，利用静电吸附而形成影像。应用：轻印刷中的ZnO版，静电复印机的硒鼓等光磁记录体系——在光作用下，通过磁性的变化来记录信息。应用：高密记录系统中的磁光盘的存储方式第二节非银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术124三、根据感光物质的种类分类非银盐无机感光材料铁盐体系，ZnO版，硒等光敏半导体，重铬酸盐等非银盐有机感光材料重氮体系，自由基体系，有机光敏半导体高分子感光材料光交联体系，光降解体系，光聚合体系等第二节非银盐感光材料的分类2013.3信息记录材料与技术125四、非银盐感光材料的特点感光物质种类繁多；感光体系多；感光性能差别大；非银盐感光材料的独特优点：响应速度快，分辨率高；材料重复利用率较高，不用贵金属银；不需暗室的显影定影操作，后加工过程简便快速，成本低廉。第二节非银盐感光材料的分类第三章非银盐感光材料第三节光分解成像体系2013.3信息记录材料与技术127第三节光分解成像体系优点——成本低，分辨率高，工艺简单，应用广泛；应用——缩微复制、印刷制版、测绘、遥感等领域；典型代表——重氮体系重氮感光材料——以芳香族重氮化合物作为感光物质和主要成像组分的感光材料。2013.3信息记录材料与技术128第三节光分解成像体系一、重氮化合物的光化性质①单纯的光分解反应重氮化合物在光作用下，只发生重氮基团的分解反应，而无其它变化。R-Ar-N≡N+X-→R-Ar-X+N2↑2013.3信息记录材料与技术129第三节光分解成像体系②光致立体异构化反应分子构型在光作用下发生转变，由稳定构型→不稳定构型；不伴有重氮基团的分解；利用反应产物与原来的重氮化合物的物化性质的不同，从而形成影像。此反应为可逆反应，光作用消失后，可返回原来的稳定构型。2013.3信息记录材料与技术130第三节光分解成像体系③伴有价键重排的光分解反应在光作用下，重氮化合物不仅重氮基团发生分解，而且伴有其它部分价键重排的光化学反应。典型代表：重氮醌类——利用见光前后反应物的水溶性不同，从而形成影像；与高分子化合物结合还可以形成浮雕影像，主要应用于印刷PS版的制作。2013.3信息记录材料与技术131第三节光分解成像体系二、重氮化合物的类型一般根据形成影像的形式不同，可分为三类：浮雕型重氮感光材料染料影像型重氮感光材料微泡影像型重氮感光材料2013.3信息记录材料与技术132第三节光分解成像体系三、浮雕型重氮感光材料感光材料结构组成感光涂层感光剂——重氮化合物成膜剂——高分子化合物根据组成物质的种类不同，可分别制成阳图型和阴图型两种感光材料。支持体2013.3信息记录材料与技术133第三节光分解成像体系成像机理利用重氮化合物的光化产物与反应物的溶解性不同而进行成像，再选用适当的溶液溶解除去某一部分感光涂层（显影），即可得到浮雕像。2013.3信息记录材料与技术134第三节光分解成像体系阴图浮雕型重氮感光材料构成：重氮盐+水溶性高分子成像方式：重氮盐见光发生单纯的光分解反应后，生成的活性中间体与水溶性高分子化合物（PVA）发生交联固化；线型分子结构→网状结构，由水溶性→不溶于水；用水显影（洗去未见光涂层），得到阴图浮雕像。2013.3信息记录材料与技术135第三节光分解成像体系阴图浮雕型成像方式2013.3信息记录材料与技术136第三节光分解成像体系阳图浮雕型感光材料构成：邻重氮醌类+碱溶性高分子应用：邻重氮醌磺酸酯与线型酚醛树脂作为感光液得到的浮雕图像具有亲油性，将其预先涂于金属版材上，即可制成印刷用阳图型PS版。2013.3信息记录材料与技术137第三节光分解成像体系成像方式：邻重氮醌类见光发生伴有价键重排的光分解反应，见光部分生成碱溶性的产物，共存的线型酚醛树脂也是碱溶性的，用弱碱水溶液进行显影，将见光部分的涂层洗去；未见光部分的重氮醌类在碱性条件下与线型酚醛树脂发生偶合反应，溶解性下降，显影时被保留下来，从而形成阳图浮雕像。

2013.3信息记录材料与技术138第三节光分解成像体系阳图浮雕型成像方式2013.3信息记录材料与技术139第三节光分解成像体系四、染料影像型重氮感光材料成像机理利用未发生光分解的重氮盐在碱性条件下，与偶合剂偶合生成有色的偶氮染料；而见光分解后的重氮盐产物不发生上述的偶合反应，从而得到阳图型染料影像。材料构成光敏剂——重氮盐，主要为对苯二胺衍生物偶合剂——芳香族酚类化合物偶合剂的种类决定染料影像的颜色2013.3信息记录材料与技术140第三节光分解成像体系染料影像型成像方式2013.3信息记录材料与技术141第三节光分解成像体系构成材料应满足的条件生成的偶氮染料具有良好的稳定性，正确的色调，足够的密度；重氮盐与偶氮染料都不溶于水，以免湿显影时造成影像扩散；偶合速度适当，避免过快或过慢；重氮盐的分解产物与偶合剂要求都为无色，在处理过程中不会变色。2013.3信息记录材料与技术142第三节光分解成像体系显影方式与机理干法显影：显影机理——提供碱性环境，使偶合反应顺利进行，从而生成染料使影像显现。显影方式用NH3熏蒸；加热使涂层中预先加入的有机胺类释放出NH3

；适用类型——双组分材料，感光层中既含有光敏剂，又含有偶合剂。特点——显影操作简单，但是感光材料不利于长期保存。2013.3信息记录材料与技术143第三节光分解成像体系半湿法显影：在曝光后的材料上，涂布一层很薄的含有偶合剂的碱性溶液，使偶合反应发生从而得到影像。适用类型——单组分材料，感光层中只含有光敏剂，而不含偶合剂，防止慢性偶合。特点——感光材料利于长期保存，但是显影操作复杂，不利于复制。2013.3信息记录材料与技术144第三节光分解成像体系五、微泡影像型重氮感光材料微泡影像利用微小气泡对光的散射作用，从而引起密度变化形成的影像，一般涂布于透明片基上制成微泡胶片，多以透射光观察。成像机理通过重氮化合物光分解产物N2↑在热塑性树脂中形成许多微小气泡来进行成像。2013.3信息记录材料与技术145第三节光分解成像体系微泡材料的组成感光层光敏剂——重氮盐成膜剂——热塑性树脂要求热塑性树脂具有以下条件：①具有良好的透明度；②具有良好的热塑性；③具有一定的气密性和透气性。片基多为透明的聚酯片基2013.3信息记录材料与技术146第三节光分解成像体系成像过程利用紫外线曝光，见光部分的重氮盐分解产生N2，以内应力的形式存在于热塑性树脂层中形成潜影；然后立刻进行热显影，加热使内应力增大，树脂软化，N2↑膨胀，以内应力形式存在的潜影变成微泡影像显现；再用紫外线全面照射进行定影，未曝光部分的重氮盐全部分解，生成的N2在低温下放置会慢慢逸出，从而得到稳定影像。2013.3信息记录材料与技术147第三节光分解成像体系微泡阴图型成像方式2013.3信息记录材料与技术148第三节光分解成像体系成像类型与方式阴图型成像方式：曝光→热显影→定影→放置阳图型成像方式：曝光→放置→定影→热显影2013.3信息记录材料与技术149第三节光分解成像体系微泡阳图型成像方式2013.3信息记录材料与技术150第三节光分解成像体系六、重氮感光材料的应用重氮感光材料的特点优点价格便宜，材料来源方便；成像分辨率高，反差大，操作简便，工艺简单；缺点材料感光度低。2013.3信息记录材料与技术151重氮感光材料的应用浮雕型重氮材料热稳定性好；主要用于印刷中阳图PS版的制作；染料影像型重氮材料成像分辨率高；主要用于工程图复制，缩微复制，印刷打样；微泡影像型重氮材料成像方法简单，速度快；可用于幻灯片的制作。第三节光分解成像体系第三章非银盐感光材料第四节光交联成像体系2013.3信息记录材料与技术153第四节光交联成像体系一、感光性高分子材料定义：某些高分子化合物在光作用下，能发生交联、降解等反应而引起溶解性变化，经显影处理后形成浮雕像的感光材料，称为感光性高分子材料。特点：材料组成简单——感光性高分子作为感光剂和成膜剂，是唯一的主要成像组分；成像过程简单——只需曝光和显影两个过程，即可得到浮雕像。2013.3信息记录材料与技术154第四节光交联成像体系成像机理利用感光性高分子材料发生光化学反应后，使高分子内部或之间的化学结构发生变化，从而导致材料的溶解性发生变化，通过选用合适的溶剂进行显影即可形成浮雕影像。应用印刷制版，电子工业，化工材料（涂料、油墨等），金属材料的精细加工等。

2013.3信息记录材料与技术155第四节光交联成像体系二、光交联型感光高分子材料定义：光交联型感光高分子材料：是指在光作用下，能发生分子链之间的交联反应，从而使分子量增大的感光性高分子聚合物。2013.3信息记录材料与技术156第四节光交联成像体系成像机理曝光：聚合物在光照作用下生成活性中间体，这些自由基相互作用发生交联，聚合物由线型分子结构变为立体网状结构，使分子量增大，溶解性发生改变（可溶→不可溶）。显影：选择适当的有机溶剂作为显影液，控制显影条件，溶去未曝光部分的聚合物，得到阴图浮雕像。2013.3信息记录材料与技术157第四节光交联成像体系2013.3信息记录材料与技术158第四节光交联成像体系应用光交联型感光高分子材料是感光性高分子材料中品种最多，应用最广的。作为光致抗蚀剂，应用于——印刷线路板的制作，印刷凸版、印刷凹版的制作；作为感光涂膜，应用于——平版印刷阴图型PS版的制作。第三章非银盐感光材料第五节光聚合成像体系2013.3信息记录材料与技术160第五节光聚合成像体系光聚合型感光材料——利用某些烯类及其衍生物，在光作用下发生聚合反应，生成长链高分子聚合物，从而使本身的溶解性、粘附性、胶粘性或光散射性等物理性质改变来进行成像的感光材料。2013.3信息记录材料与技术161第五节光聚合成像体系一、光聚合型感光材料的组成结构光聚合型感光材料感光层支持体光聚合单体成膜剂辅助剂金属/塑料/纸板辅助层粘合层保护层防光晕层2013.3信息记录材料与技术162第五节光聚合成像体系感光层光聚合单体含有多功能基团的单体，主要为烯及其衍生物；为了改善操作性能和成像性能，要求单体的固化性能好，而且是高沸点的液体；常用：多元醇的丙烯酸酯。成膜剂含有不饱和基团的聚合物和预聚物；作用：调节感光液的粘度，提高光固化速度；常用：环氧树脂，不饱和聚酯等。辅助剂光引发剂，阻聚剂，增感剂，染料等。2013.3信息记录材料与技术163第五节光聚合成像体系二、光聚合感光材料的成像机理烯类单体在光作用下，发生光聚合反应生成高分子聚合物，反应物的分子组成和结构发生变化，引起光聚合体系的物理性质发生相应变化，从而形成物化潜影，采用不同的方式进行显影便可得到用途不同的各种影像。2013.3信息记录材料与技术164第五节光聚合成像体系光聚合感光材料的成像原理示意图———烯类单体高分子聚合物体系物性变化物性潜影显影光照↓溶解性粘附性光散射性影像感光树脂版工程复制全息照相2013.3信息记录材料与技术165第五节光聚合成像体系三、光聚合型感光材料的应用光致溶解性变化类光聚材料①形成浮雕影像，用于制作感光树脂凸版；成像方法除氧曝光显影阴图有氧曝光无氧全面曝光显影阳图注意：氧气具有阻聚作用，无氧环境才会发生光聚合反应；有氧曝光只会消耗光引发剂，而不会发生聚合反应。2013.3信息记录材料与技术166第五节光聚合成像体系②作为感光涂层，用于制作平版印刷的阴图型PS版；结构：感光层涂于粗化的铝板(支持体)表面涂布保护层成像：印版曝光感光层见光部分形成聚合物（亲油）显影洗去未曝光部分的感光层裸露的铝板（亲水）得到阴图PS版2013.3信息记录材料与技术167第五节光聚合成像体系无氧2013.3信息记录材料与技术168第五节光聚合成像体系2013.3信息记录材料与技术169第五节光聚合成像体系阴图胶片阴图型PS版形成亲油部分形成亲水部分2013.3信息记录材料与技术170第五节光聚合成像体系光致粘附性变化类光聚材料用于制作工程复制片成像原理：感光层(粘度大)曝光见光部分发生聚合反应使感光层坚硬而失去粘性选用有色细颜料进行显影未曝光部分附着颜料粒子形成阳图有色影像2013.3信息记录材料与技术171第五节光聚合成像体系见光部分硬化未见光部分吸附色粉2013.3信息记录材料与技术172第五节光聚合成像体系光致散射性变化类光聚材料用于全息照相的感光材料成像原理：聚合体系曝光形成微细聚合物颗粒见光部分感光材料的透射率变小光照时发生散射或衍射形成影像。2013.3信息记录材料与技术173第三章习题重氮化合物有哪几种基本的光化学反应类型？什么是感光性高分子材料？它有什么特点？简述光交联型成像体系的成像原理。简述阳图浮雕型重氮感光材料的成像机理。什么是光聚合型感光材料？简述光聚合型感光材料的成像机理。（蓝色“双号”做，红色“单号”做）

第四章光物理记录系统第一节静电成像体系概述2013.3信息记录材料与技术175第一节静电成像体系概述一、静电照相的发展历史与应用领域1938年，Carlson发明了静电照相技术；1947年，采用Se作为光敏材料，应用于静电复印；1954年，采用ZnO作为感光材料，应用于静电成像技术——制版；目前，静电成像体系广泛应用于制版、打样、复印、印刷、医学、测绘等领域。2013.3信息记录材料与技术176二、电子成像体系的种类静电成像体系电导成像体系电解成像体系电容成像体系光电热敏成像体系光电催化成像体系第一节静电成像体系概述2013.3信息记录材料与技术177三、静电成像定义：采用绝缘性光导物质作为光敏材料，利用光导体见光电导性发生变化的特性，对光敏材料进行暗充电和曝光而形成潜影，用带相反电荷的有色粉末显影后，得到可见影像。静电成像的基本过程第一节静电成像体系概述2013.3信息记录材料与技术178第一节静电成像体系概述静电成像示意图2013.3信息记录材料与技术179第一节静电成像体系概述光导材料的特性暗处时，电阻率很大，一般可达到014~1016Ω·cm，表现为绝缘体；亮处时，电阻率大大下降，只有1010~1012Ω·cm，表现为导体。静电成像感光板的构成光导体层——核心，如：Se，ZnO，有机光导体导电层：铝板，铝箔，铝膜等；底基：金属鼓/板，纸基，聚酯薄膜2013.3信息记录材料与技术180第一节静电成像体系概述光导层导电防水层原纸CTLCGLBL有机光导体的结构ZnO感光板的结构第四章光物理记录系统第二节静电成像过程基本原理2013.3信息记录材料与技术182第二节静电成像过程基本原理一、静电成像的基本过程充电曝光显影转移定影清版充电曝光显影转移定影清版2013.3信息记录材料与技术183第二节静电成像过程基本原理二、静电成像过程的工作原理充电：在暗处对感光板进行充电，使光导层表面带电而具备感光性。充电方式：电晕放电法，静电感应法，射线辐射法感光板的带电极性与光导材料的特性有关；充电结果：感光板表面沉积静电荷，形成均匀的表面电位；暗衰减：停止充电后的感光板，在暗处保存时，光导体的表面电位会缓慢衰减。2013.3信息记录材料与技术184第二节静电成像过程基本原理高压光导体2013.3信息记录材料与技术185第二节静电成像过程基本原理曝光：在光照作用下，感光板表面电位迅速下降，形成与原稿图像相对应的电荷分布，组成静电潜影。曝光结果：曝光部位电荷消失，未曝光部位仍然保持电荷。曝光量应适度，否则：曝光过度会使电荷过多消失，影像细节部位密度不足；曝光不足，电荷少量遗留，非图像部位产生粉末灰雾。2013.3信息记录材料与技术186第二节静电成像过程基本原理2013.3信息记录材料与技术187第二节静电成像过程基本原理显影：利用带有与静电潜影相反电荷的色粉，通过相反电荷之间的静电引力，使色粉吸附于光导材料表面的静电潜影上，形成可见影像。显影剂（色粉）构成颜料粉末+热塑性树脂均匀混合而成显影方式干式显影湿式显影2013.3信息记录材料与技术188第二节静电成像过程基本原理显影原理示意图色粉库仑力2013.3信息记录材料与技术189第二节静电成像过程基本原理干式显影示意图色粉磁性显影辊光导体2013.3信息记录材料与技术190第二节静电成像过程基本原理湿式显影示意图光导体显影电极显影液滚筒电极显影

平面电极显影

2013.3信息记录材料与技术191第二节静电成像过程基本原理转移：将光导体表面形成的色粉影像转移到承印物（纸张）上转移方式——放电转移在纸张背面进行电晕放电，形成的高转移电场对色粉的作用力大于静电潜影对色粉的吸附力，则色粉由光导体表面转移到纸张表面，实现图像的转印。2013.3信息记录材料与技术192第二节静电成像过程基本原理转移原理示意图纸张转移放电电极光导体色粉2013.3信息记录材料与技术193第二节静电成像过程基本原理转移充电色粉与转移电场之间的作用力

色粉与静电潜影之间的作用力

2013.3信息记录材料与技术194第二节静电成像过程基本原理定影——热融化固着通过加热、加压的方法，使显影色粉中的热塑性树脂熔化，与色粉形成熔融状态的色粉树脂层，冷却后粘结固着于承印物表面，实现了图像的固定。清版：清除感光板表面残留的色粉，使版面清洁，便于进行重复成像。方法：对感光板进行全面照射，清除表面电位后，用毛刷或软布将剩余色粉擦去；再进行充电，使成像过程循环进行。2013.3信息记录材料与技术195第二节静电成像过程基本原理定影原理示意图加热辊色粉影像固着影像加热固着纸张定影处理前定影处理后第四章光物理记录系统第三节静电成像的光导材料2013.3信息记录材料与技术197第三节静电成像的光导材料一、光导体的分类单层均相体系通过真空沉积而成，如：Se鼓等单层分散体系将光导颗粒均匀分散在绝缘树脂中，如：ZnO感光纸功能分离多层结构体系由电荷传输层+电荷产生层+阻挡层共同构成的有机光导体材料2013.3信息记录材料与技术198第三节静电成像的光导材料CTLCGL单层均相体系功能分离多层体系单层分散体系2013.3信息记录材料与技术199第三节静电成像的光导材料二、对光导体性能的一般要求具有足够的电荷保存能力，保证一定的表面电荷密度；一般要求具有0.5～1.5×10-7库仑/cm2的表面电荷密度。暗衰减速度很低，否则会影响图像的反差；具体要求与曝光到显影之间的时间有关，但一般最好在10V/S以下。2013.3信息记录材料与技术200第三节静电成像的光导材料具有良好的感光度，即光衰减速度快，衰减完全，残余电位低（一般要求小于100V）；具有高重复使用性能，即疲劳度低；在使用过程中光导体的充电性能（电荷保持性能）,暗衰减及光衰减性能保持稳定，不随使用次数的增加而变坏。光导体成膜性好，表面光洁、平滑，具有较高的机械强度和耐磨擦性。2013.3信息记录材料与技术201第三节静电成像的光导材料三、无机光导材料无定形硒（Se）光导体将高纯度的硒真空蒸镀在铝板或铝鼓底基上，形成感光硒鼓；属于P型光导体，采用正电晕充电，感光板表面带正电；特点：感光度高，重复使用率高（10万~20万印次）。应用：主要用于制作静电复印机的感光鼓。2013.3信息记录材料与技术202第三节静电成像的光导材料ZnO-树脂光导体组成结构：将光敏ZnO微晶粉均匀分散在树脂粘结剂中，制成粘稠性乳剂，涂布在特殊的纸基板上，加上防水层，制成ZnO感光纸。光导层导电防水层原纸2013.3信息记录材料与技术203第三节静电成像的光导材料ZnO版的成像过程：充电曝光显影定影表面亲水处理印版亲油亲水hυ充电曝光显