Polyethylene (PE)
PE是轻的弹性晶体材料。它可以加热到110°C,也可以冷却到-45 ÷ -120°C。PE拥有良好的介电特性,防腐蚀性和抗辐射性。但是,它在紫外波段和油腻的环境下不够稳定。在生物学上来讲,PE很不活跃,很容易处理。在23°C下密度为0.91-0.925 g/cm3,张力流限为8-13 MPa,弹性模数为118 - 350 MPa,在很宽的光谱范围内折射率都约为1.54。通常,高密度的polyethylene (HDPE)也来作为组件材料。除了作为厚透镜和窗口镜,薄的HDPE还可用来作为THz偏振片。我们用HDPE作为Golay Cell的窗口镜。

Fig. 1 Transmission of 2 mm-thick HDPE sample. THz region.

Fig. 2 Transmission of 2 mm-thick HDPE sample. NIR&MIR region.

Fig. 3 Transmission of 2 mm-thick HDPE sample. VIS&NIR region.
很遗憾, HDPE对可见光的透射率非常低,因此,它不能用来作为光学系统的准直元件。
我们还应该注意到HDPE的THz透射率并不取决于温度,因此可以作为低温保持器的窗口镜。折射率的温度系数为6.2*10-4 K-1 (for the range 8-120 K)。

Fig. 4 Temperature dependence of refractive index (***)
在工程应用中,超高分子量聚乙烯是首选,因为与 HPDE 相比,它具有更高的耐用性和更低的摩擦系数。
在所有等级的聚乙烯中,超高分子量 PE 1000 (UHMWPE) 具有最平衡的性能。这种材料结合了出色的耐用性和出色的冲击强度,即使在低温下也是如此。它还具有良好的刚度和阻尼能力组合,并且易于焊接。它具有低吸水率,耐大多数化学品,并且易于加工。
UHMWPE 是 PTFE 的绝佳替代品,工作温度不超过 60-70°C。
典型的 UHMWPE 特性:
| 密度 | 0.93 g/cm3 |
| 吸水率,% (ISO 62) | <0.01 |
| 拉伸模量 (ISO 527) | 680 Mpa |
| 邵氏 D 硬度 (ISO 868) | 63 |
| 耐磨性(与砂浆相比) | 80 |
| 熔化温度 | 135 °C |
| 线性热膨胀系数 (DIN 53752), 10-5K-1 | 150-230 |
| 工作温度范围(长期) | -250 - +80 °C |
| 工作温度范围(短期) | 130 °C |
| 软化温度 (ISO 306) | 79 °C |

Fig. 5. Transmittance of a 2 mm thick UHMWPE sample.。