放镜片起雾眼镜架的探索

郑继欢

【摘 要】我们先了解一下一个简单的物理知识，当镜片上的温度和周围的空气湿度有着显著差异的时候，会有热量释放出来，并且由于水有较大的表面张力，在温度较低的镜片处于水汽较浓的环境下，水蒸气遇到较自己温度低的镜片便凝结成冰，并在表面张力的作用下结成小水珠，当镜片布满这样形成的水珠时，水珠如同透镜的折射作用，使得通过光线杂乱无章，也就在镜片上便会形成雾气。所有戴眼镜的人，都知道最大的烦恼莫过于镜片出雾。在寒冷的冬季或者每天早晨戴眼镜都会遇到过眼镜起雾的问题，再或者戴上口罩会起雾，吃饭的时候也会起雾，就连喝口热水也会起雾，这让很多人都非常困扰，严重影响视力，是生活、工作中不可忽视的事情，所以市面上也有一些防止镜片起雾的物品，但终究不能彻底解决问题。

【关键词】防镜片起雾

日常生活当中有各种各样的小问题，在如何困扰我们的过程中，我们也应该去准求一种较好的解决办法，如镜片起雾，就是一种很常见的生活现象，多数眼镜佩戴人群都深受其扰，因此在市面上有也一些防止镜片起雾的产品，如涂抹的试剂和特殊的眼镜片使用材料，可以防止类似温差较大所引起的镜片起雾现象。但在这过程中，前者因为使用不便，而后者因为价格较高，所以两者都没有被市场消费人群所广泛接受，因此在市面并不常见。鉴于此，我们对相关领域展开了解，寻求一种可以较好解决问题的办法，在进行相关实验和了解相关知识后，对放镜片起雾眼镜架开发以其方案进行详细的设计及合理安排，对各个功能进行实现。

一、防镜片起雾眼镜架概述

防镜片起雾眼镜架是将传统眼镜架之中加入电阻丝、导热材料、电池等材料，利用电阻丝加热、导热原理减少镜片温度与室内外温度和接触环境的差值，从而避免和减少眼鏡的起雾现象。

（一）结构的工作原理。将是将加热装置和电池存放于眼镜架中，我们计划安装小型充电电池，从而使眼睛架可以长期循环使用，而后安装电阻丝，环绕眼镜片周围，利用电阻材料加热速度快、耗能小，对眼镜片周围的眼镜架进行加热，最后导热至眼镜片上，达到镜片因室内外温差大原因而起雾的目的。

（二）使用的材料。电阻丝、电池、导热装置。

二、发热丝的相关说明

发热丝是最为常见的一种发热元件，其作用是在通电后发热，将电能转化为热能。发热丝的应用范围很广，多种常用电热设备都会采用发热丝作为发热元件，因此发热丝在医疗、化工、电子、电器、冶金机械、陶瓷玻璃加工等行业都有应用。

（一）发热丝的工作原理。发热丝的工作原理与其他金属发热元件相同，都是金属通电后的电热现象。电热就是指电流在通过导体后，电流会产生一定的热量并被导体传递出来。发热丝本身就是金属导体，在通电后即会散发出热量、提供热能。

（二）发热丝的材料的介绍和选取。发热丝的种类是根据发热丝的化学元素含量及组织结构不同来划分的。发热丝的种类有铁铬铝合金发热丝和镍铬合金发热丝。我们通过实验结论，这两种发热丝可作为我防镜片起雾眼镜架的电热元件，但其在功能特性方面各有不同。

（1）铁铬铝合金发热丝的优缺点。铁铬铝合金发热丝的优点是运行温度高，实验得出铁铬铝合金发热丝的最高运行温度可到1400℃。铁铬铝合金发热丝的使用寿命长、电阻率高、表面复合高，并有较好的抗氧化性。铁铬铝合金发热丝的缺点是在高温环境下的强度较低，随着温度的升高铁铬铝合金发热丝的可塑性会增强，也就是说铁铬铝合金发热丝在高温中容易发生变形，且变形后不易修复。这种铁铬铝合金发热丝就是我们市面上常见的A1电工发热丝，这种发热丝广泛用于电工行业，是各个国家电工高度认可的安全系数较高的发热丝。因其价格便宜，性能稳定，A1发热丝在电子烟行业初期受到了广泛的运用。

（2）镍铬合金发热丝的优缺点。镍铬合金发热丝的优点是在高温环境中的强度高，长期高温运行不易变形，不易改变结构，且镍铬合金发热丝的常温塑性好，变形后的修复较为简单。此外，镍铬合金发热丝的辐射率高、不带磁性、耐腐蚀能力好、使用寿命长。镍铬合金发热丝的缺点是运行温度不能达到上一种发热丝的水平。镍铬合金发热丝的制造需要使用镍，这种金属的价格高于铁、铬、铝的价格，因此镍铬合金发热丝的制造成本较高，不利于成本控制。

三、电池及其它构件的相关说明

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。

（一）锂电池的对比选取

9V锂电池是指用三个锂二氧化锰电池的电芯组合成，最大尺寸高度为48.5mm、长度为26.5mm、厚度为17.5mm，标称电池为9V的锂原电池。

9V锂电池的容量可以达到1200mAh，在常温下保存期超过十年，年自放电在2%以下。广泛应用于烟感报警器，一氧化碳报警器等对电池寿命要求时间长，不易更换的产品上。这种电池的容量高，相当于碳性电池的五倍，碱性电池的三倍左右。9V碳性（6F22）电池的保持期限为2年，9V碱性电池的保存期限是5年。而新式的磷酸铁锂9V充电电池对比之后使更加优质的选区材料。