放鏡片起霧眼鏡架的探索

鄭繼歡

【摘 要】我們先了解一下一個簡單的物理知識，當鏡片上的溫度和周圍的空氣濕度有著顯著差異的時候，會有熱量釋放出來，并且由于水有較大的表面張力，在溫度較低的鏡片處于水汽較濃的環境下，水蒸氣遇到較自己溫度低的鏡片便凝結成冰，并在表面張力的作用下結成小水珠，當鏡片布滿這樣形成的水珠時，水珠如同透鏡的折射作用，使得通過光線雜亂無章，也就在鏡片上便會形成霧氣。所有戴眼鏡的人，都知道最大的煩惱莫過于鏡片出霧。在寒冷的冬季或者每天早晨戴眼鏡都會遇到過眼鏡起霧的問題，再或者戴上口罩會起霧，吃飯的時候也會起霧，就連喝口熱水也會起霧，這讓很多人都非常困擾，嚴重影響視力，是生活、工作中不可忽視的事情，所以市面上也有一些防止鏡片起霧的物品，但終究不能徹底解決問題。

【關鍵詞】防鏡片起霧

日常生活當中有各種各樣的小問題，在如何困擾我們的過程中，我們也應該去準求一種較好的解決辦法，如鏡片起霧，就是一種很常見的生活現象，多數眼鏡佩戴人群都深受其擾，因此在市面上有也一些防止鏡片起霧的產品，如涂抹的試劑和特殊的眼鏡片使用材料，可以防止類似溫差較大所引起的鏡片起霧現象。但在這過程中，前者因為使用不便，而后者因為價格較高，所以兩者都沒有被市場消費人群所廣泛接受，因此在市面并不常見。鑒于此，我們對相關領域展開了解，尋求一種可以較好解決問題的辦法，在進行相關實驗和了解相關知識后，對放鏡片起霧眼鏡架開發以其方案進行詳細的設計及合理安排，對各個功能進行實現。

一、防鏡片起霧眼鏡架概述

防鏡片起霧眼鏡架是將傳統眼鏡架之中加入電阻絲、導熱材料、電池等材料，利用電阻絲加熱、導熱原理減少鏡片溫度與室內外溫度和接觸環境的差值，從而避免和減少眼鏡的起霧現象。

（一）結構的工作原理。將是將加熱裝置和電池存放于眼鏡架中，我們計劃安裝小型充電電池，從而使眼睛架可以長期循環使用，而后安裝電阻絲，環繞眼鏡片周圍，利用電阻材料加熱速度快、耗能小，對眼鏡片周圍的眼鏡架進行加熱，最后導熱至眼鏡片上，達到鏡片因室內外溫差大原因而起霧的目的。

（二）使用的材料。電阻絲、電池、導熱裝置。

二、發熱絲的相關說明

發熱絲是最為常見的一種發熱元件，其作用是在通電后發熱，將電能轉化為熱能。發熱絲的應用范圍很廣，多種常用電熱設備都會采用發熱絲作為發熱元件，因此發熱絲在醫療、化工、電子、電器、冶金機械、陶瓷玻璃加工等行業都有應用。

（一）發熱絲的工作原理。發熱絲的工作原理與其他金屬發熱元件相同，都是金屬通電后的電熱現象。電熱就是指電流在通過導體后，電流會產生一定的熱量并被導體傳遞出來。發熱絲本身就是金屬導體，在通電后即會散發出熱量、提供熱能。

（二）發熱絲的材料的介紹和選取。發熱絲的種類是根據發熱絲的化學元素含量及組織結構不同來劃分的。發熱絲的種類有鐵鉻鋁合金發熱絲和鎳鉻合金發熱絲。我們通過實驗結論，這兩種發熱絲可作為我防鏡片起霧眼鏡架的電熱元件，但其在功能特性方面各有不同。

（1）鐵鉻鋁合金發熱絲的優缺點。鐵鉻鋁合金發熱絲的優點是運行溫度高，實驗得出鐵鉻鋁合金發熱絲的最高運行溫度可到1400℃。鐵鉻鋁合金發熱絲的使用壽命長、電阻率高、表面復合高，并有較好的抗氧化性。鐵鉻鋁合金發熱絲的缺點是在高溫環境下的強度較低，隨著溫度的升高鐵鉻鋁合金發熱絲的可塑性會增強，也就是說鐵鉻鋁合金發熱絲在高溫中容易發生變形，且變形后不易修復。這種鐵鉻鋁合金發熱絲就是我們市面上常見的A1電工發熱絲，這種發熱絲廣泛用于電工行業，是各個國家電工高度認可的安全系數較高的發熱絲。因其價格便宜，性能穩定，A1發熱絲在電子煙行業初期受到了廣泛的運用。

（2）鎳鉻合金發熱絲的優缺點。鎳鉻合金發熱絲的優點是在高溫環境中的強度高，長期高溫運行不易變形，不易改變結構，且鎳鉻合金發熱絲的常溫塑性好，變形后的修復較為簡單。此外，鎳鉻合金發熱絲的輻射率高、不帶磁性、耐腐蝕能力好、使用壽命長。鎳鉻合金發熱絲的缺點是運行溫度不能達到上一種發熱絲的水平。鎳鉻合金發熱絲的制造需要使用鎳，這種金屬的價格高于鐵、鉻、鋁的價格，因此鎳鉻合金發熱絲的制造成本較高，不利于成本控制。

三、電池及其它構件的相關說明

“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀70年代時，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。隨著科學技術的發展，現在鋰電池已經成為了主流。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰，并且是可以充電的。

（一）鋰電池的對比選取

9V鋰電池是指用三個鋰二氧化錳電池的電芯組合成，最大尺寸高度為48.5mm、長度為26.5mm、厚度為17.5mm，標稱電池為9V的鋰原電池。

9V鋰電池的容量可以達到1200mAh，在常溫下保存期超過十年，年自放電在2%以下。廣泛應用于煙感報警器，一氧化碳報警器等對電池壽命要求時間長，不易更換的產品上。這種電池的容量高，相當于碳性電池的五倍，堿性電池的三倍左右。9V碳性（6F22）電池的保持期限為2年，9V堿性電池的保存期限是5年。而新式的磷酸鐵鋰9V充電電池對比之后使更加優質的選區材料。