反蛋白石型氧化鋯光子晶體結(jié)構(gòu)色的制備及呈色因素分析.pdf

1、潼壓料技大學(xué)論文題目：反蛋白石型氧化鋯光子晶體結(jié)構(gòu)色的制備及呈色因素分析學(xué)科門類：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生：宮在磊導(dǎo)師：王秀峰教授2016年5月反蛋白石型氧化鋯光子晶體結(jié)構(gòu)色的制備及呈色因素分析摘要結(jié)構(gòu)色因具有亮度和飽和度高、永不退色、虹彩效應(yīng)、附著力好、耐刮擦和環(huán)境友好性而日益受到國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。高飽和度超結(jié)構(gòu)色劑具有廣泛的應(yīng)用前景，將會(huì)滲透并能取代現(xiàn)有的色劑在顯示技術(shù)、防偽、探測、航空航

2、天以及新型高技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用等領(lǐng)域，它具有很高的學(xué)術(shù)研究價(jià)值和應(yīng)用潛力。光子晶體中的介電常數(shù)比達(dá)到某一特定的閾值對于完全光子禁帶的產(chǎn)生具有很大的益處。完全光子禁帶的產(chǎn)生有利于可見光的調(diào)控、自然光下結(jié)構(gòu)色飽和度以及亮度的提高。在蛋白石型光子晶體材料中這個(gè)閾值約為4，但是研究表明在人工構(gòu)筑的反蛋白石型光子晶體材料中這個(gè)閾值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4。由于面心立方結(jié)構(gòu)晶格點(diǎn)的球形對稱所引起的簡并，也使得蛋白石型光子晶體難以出現(xiàn)完全光子禁帶，這就限制了它在結(jié)構(gòu)色

3、劑方面的應(yīng)用，使反蛋白石型光子晶體有應(yīng)用于結(jié)構(gòu)色劑的潛力。本論文以制備反蛋白石型氧化鋯光子晶體、分析其呈色現(xiàn)象為目標(biāo)。先制備出聚苯乙烯(Polystyrene，PS)膠體微球，PS微球再通過膠體自組裝排列而形成膠體晶體，以此膠體晶體為模板劑，通過向模板劑的空隙中添加高介電常數(shù)的氧化鋯前驅(qū)體溶膠原位固化干燥以后，經(jīng)過煅燒而除去模板劑形成氧化鋯一空氣的具有高介電比的反蛋白石型光子晶體。采用了紅外光譜、XRD、SEM、紫外一可見光譜等分析儀器

4、為表征手段，并且以數(shù)碼相機(jī)捕捉其呈色效果。主要研究工作是合成PS亞微米級(jí)微球及微球表面形態(tài)和微球粒徑大小的分析、PS膠體晶體模板劑制備工藝探討以及反蛋白石型氧化鋯光子晶體材料制備工藝分析。具體包括以下幾個(gè)方面：以無皂乳液聚合法合成了PS亞微米級(jí)微球，分析了其粒徑的分布情況以及紅外光譜中官能團(tuán)信息，探討了碳酸氫鉀用量、苯乙烯磺酸鈉用量、引發(fā)劑用量以及反應(yīng)時(shí)間對PS微球粒徑大小以及微球表面形態(tài)的影響，最后分析了PS的成球機(jī)理。利用蒸發(fā)自組裝