准完全带隙的光波段二氧化硅光子晶体材料的制备

光子晶体（photonic crystal)或光带隙材料（hotonic band-gap material)是指具有光子禁带的周期性电介质结构。制造可见光波段的三维全带隙光子晶体是人目标。通过二氧化硅球自组装合成人工欧泊（artificial opal)是获得此种材料的可行方法之一。实验通过改进模具，选择乙醇作沉降介质，用二氧化硅球沉降法制备了有序性较好的人工欧泊，并对二氧化硅球排布进行了显微形貌观测及透射谱测试。分析表明，二氧化硅球排布为类面心立方结构，其带隙为准完全带隙。     

Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃的光学折射率和带隙研究

采用传统熔融淬冷法制备了5组高Bi2O3含量的Bi2O3-B2O3-Ga2O3系统玻璃样品.测试了玻璃样品的密度,折射率和吸收光谱.利用经典的Tauc方程计算了样品的间接允许光学带隙Eopgi,直接允许光学带隙Eopgd和Urbach能量ΔE.根据Duffy等人提出的经验推导公式计算了样品的能量带隙Eg.研究了Ga2O3含量对玻璃样品的密度、折射率、摩尔折射度Rm、金属标准值Mm、光学带隙、能量带隙和Urbach能量的影响,并分析了它们之间的关系.结果表明:随着Ga2O3含量的增加,玻璃样品的密度和折射率逐渐增大,但Ga3+对玻璃折射率的影响要小于B3+;玻璃样品的紫外吸收增强,光学带隙和能量带隙逐渐减小,光学带隙和能量带隙的比值约为1:1.1;Urbach能量逐渐减小,即玻璃中带裂变和缺陷形成的趋势越小.     

GexAs20Se80-x玻璃的化学组成对结构和物理性质的影响

本文制备了一系列GexAs20Se80-x硫系玻璃,旨在了解化学组成和平均配位数对其结构和物理性质的影响.采用棱镜耦合法测量玻璃的折射率,采用分光光度法测量玻璃透射率并根据透射谱得到玻璃的光学带隙.研究发现,当玻璃组成满足完全化学计量配比之前,随着Ge含量的增加,玻璃的折射率随之减小,而光学带隙随之增大.通过测量拉曼光...     

Li2B4O7-Bi2O3-WO3玻璃的光学性能研究

采用熔融淬冷方法制备了(100-x)Li2B4O7-x(Bi2O3·WO3)(5≤x≤20)玻璃.采用比重计测定了玻璃密度,分光光度计测量了玻璃的吸收光谱,V棱镜折射仪测量了玻璃折射率.结果表明,随着Bi2 O3·WO3含量的增加,玻璃样品的密度和摩尔体积增大,而氧堆积密度减小;玻璃的吸收光谱中截止波长逐渐向长波方向移动,玻璃的间接跃迁光学带隙、Urbach能和费米能逐渐减小,折射率增大.光学性能的变化和玻璃网络中部分桥氧转变为非桥氧有关.     

非充气轮胎中剪切带结构与材料的研究进展

非充气轮胎能够避免充气轮胎的爆胎风险,已成为橡胶/轮胎行业研究的热点产品。非充气轮胎由轮毂、辐条、剪切带和胎面组成,剪切带是非充气轮胎结构中的重要部件。剪切带可分为橡胶剪切带、聚氨酯剪切带和金属剪切带,剪切带结构与材料参数对非充气轮胎的性能影响极大。剪切带的结构与材料技术进步为非充气轮胎的进一步发展提供了技术支撑。     

Bi2O3-B2O3-BaO系玻璃的光学折射率与带隙

研究了Bi2O3-B2O3-BaO三元系统的玻璃形成区,给出了该三元系统玻璃形成范围.采用熔融淬冷法制备了60Bi2O3-(40-x)B2O3-xBaO(x=5,10,15,20)和65Bi2O3-25B2O3-10BaO(以摩尔计)的5组高Bi2O3含量的Bi2O3-B2O3-BaO玻璃样品.测试了玻璃样品的折射率和吸收光谱,根据经典的Tauc方程计算了间接允许光学带隙和直接允许光学带隙,计算了样品的能量带隙,并估算了它们之间的关系.研究结果表明;随着BaO含量的增加,玻璃样品折射率逐渐增大,但Ba2 对玻璃折射率的影响要远小于Bi3 ;玻璃样品的紫外吸收增强,光学带隙和能量带隙逐渐减小,光学带隙和能量带隙的比值约为1:1.2.     

含联苯结构环氧树脂材料

引入高刚性联苯结构可有效改善环氧树脂耐热(湿)性、熔融黏度等性能,环氧值和熔程有较大提高,关于它的合成研究已较深入。制备含联苯结构环氧树脂/粘土纳米复合材料成为新的热点,研究表明:粘土的质量分数对拉伸强度、弯曲模量、冲击强度等力学性能影响显著,当质量分数小于10%时性能较优,具有较高的玻璃化转变温度。     

载重轮胎带束层的骨架材料

６０年代末至７０年代末,用作载重子午线轮胎带束层骨架的标准帘线结构为７×４和３＋９＋１５。这两种帘线是由直径为０．１７５或０２２ｍｍ的细丝缠绕而成的。这两种类型的钢丝帘线还用作载重子午线轮胎的胎体骨架材料。后来,由于价格便宜的３＋６新结构帘线的问世...     

镁基插层结构功能材料研究进展

青海盐湖镁资源丰富,但长期未得到综合利用,造成镁资源严重浪费,同时影响了盐湖钾、锂等资源的开发。开展盐湖镁资源多品种、大规模高值利用,对于促进盐湖资源的综合开发具有重要意义。镁基插层结构功能材料是一类新型层状功能材料,通过对其微观结构、介观形貌和宏观性能等进行调控,已作为PVC热稳定剂、紫外阻隔材料及高效抑烟剂等被广泛应用于橡塑助剂、道路建设及高分子材料抑烟等领域。北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室围绕盐湖镁资源综合利用,开展了系统的插层结构设计与插层组装方法研究,突破了成核晶化隔离、原子经济反应等工程化关键技术,发展了多种镁基插层结构功能材料,并实现了大规模应用,为盐湖镁资源高值利用提供了新思路。     

负折射材料的研究进展和实现方法

负折射是光与物质相互作用表现出来的一种非线性现象,相应的负折射材料已成为物理学、材料科学、电子科学等交叉学科领域的研究热点。该论文综述了负折射材料的发展现状和一些基本特性,并详细介绍了实现负折射效应的3种途径——左手介质、手征介质和光子晶体。     

折射率为1.6的变色玻璃的研制

本文总结了折射率为１．６倍的变色玻璃的研制工作,研究了显色工艺与玻璃变色性能的关系,讨论ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２对变色玻璃性能的影响。     

高折射率TiO2纳米杂化材料的制备与性能研究

以 1,2-乙二硫醇、四溴双酚 A环氧树脂和 9,9-二（[2,3-环氧丙氧基）苯基 ]芴为原料,LiOH的甲醇溶液为催化剂,采用巯基 -环氧点击化学反应制备含 S和 Br元素的聚合物基体;以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶 -凝胶法和分段热固化制备出透明高折射率 TiO₂纳米杂化材料。通过红外光谱、纳米粒度仪、椭圆偏振光谱仪、透射电子显微镜和紫外 -可见分光光度计等仪器对其结构、性能进行表征。结果表明： TiO₂粒子在聚合物基体中成功合成并以纳米尺度均匀分散,材料在可见光区域有很高的透光率,大多在 95%左右;随着 TiO₂粒子杂化量的增加,在 486 nm处的折射率由 1.660 2提高到了 1.756 5,阿贝数由 21.65提高到 34.63。     

折光指数快速测定聚丙烯腈溶液固含量

为实时监测聚合反应过程,完善现有检测项目的时效性和准确性,建立了一种快速测定丙烯腈聚合转化率的方法。通过采集不同时间节点聚合样品,分别测量其折光指数和聚丙烯腈溶液固含量,建立两者之间的关系曲线,从而实现各时间节点样品聚丙烯腈固含量的快速测定。结果表明,折光指数与聚丙烯腈溶液固含量呈线性关系,由该线性关系确定的斜率和截距可以作为反映聚合反应批次间差异性的指纹性指标。     

不同氟含量氟碳树脂的折射率及实用性研究

采用氟烯烃与丙烯酸酯共聚的方法合成了氟含量(质量分数)分别为20%,35%的氟碳树脂,采用含氟丙烯酸酯直接共聚的方法合成了氟含量为50%的氟碳树脂。采用傅里叶变换红外光谱分析氟含量为20%和35%的氟碳树脂结构,结果表明合成的这两种氟碳树脂中含有氟基团;采用椭偏仪测试了树脂的折射率,结果表明3种氟碳树脂的折射率均低于丙烯酸树脂,氟含量为20%和35%的氟碳树脂的折射率相差不大,而氟含量为50%的氟碳树脂的折射率相对较高;采用X射线光电子能谱仪分析了3种氟碳树脂涂覆膜正反面的氟元素分布情况,结果表明随着氟含量的增加,膜正面氟含量逐渐增加至饱和,继续增加氟含量只会增加膜反面的氟含量;最后分别测试了树脂的抗污性能和附着力,结果表明氟含量为20%及35%的氟碳树脂在具有较低折射率的同时兼具良好的附着力及抗污性能。     

Fabrication and Characterization of Gradient Refractive Index Plastic Rods Containing Inorganic Nanoparticles

A novel method was developed for the preparation of GRIN plastic rods containing inorganic nanoparticles. Silver nanoparticles were prepared by using W/O (water in oil) reversed micelle technique in the presence of bis(2-ethylhexyl) sulpho-succinate (AOT) surfactant. The effects of w values (w=[H₂O]/[AOT]), silver nitrate concentration, AOT/isooctane/H₂O ratio, and initiator concentration on the nanoparticle size were investigated. Optical absorption spectra of the micellar samples were recorded on a spectrophotometer at room temperature in the range of 200–900 nm. The nanoparticle size was confirmed by TEM technique. To introduce the nanoparticles into the GRIN plastic rods, methyl methacrylate (MMA) was used instead of isooctane in the organic phase. Nanoparticles were found to increase the refractive index of plastic rods effectively. However, the existence of surfactant may cause the aggregation of nanoparticles leading to the occurrence of light scattering and becoming opaque. We estimated both real image transmission and the three dimensional refractive index distributions of the GRIN plastic rods prepared in this investigation. The results in this investigation suggest that nanoparticles could be used as a dopant to fabricate GRIN plastic rods and increase its refractive index effectively.     

紫外光固化超低折射率光纤涂料的研究

光纤激光器中所用的光纤涂料在折射率、耐热性能等方面有很高的要求,目前这种涂料主要依赖进口。本文以含氟二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、单官能含氟丙烯酸酯单体、自制双官能含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸羟乙酯(HEA)等为原料,制得超低折射率紫外光固化光纤涂料。通过改变各原料的配比,设计了不同配方的涂料,并考察了各配方涂料的黏度、折射率、机械性能、玻璃化转变温度等性能。结果表明:制备的涂料具有超低折射率、合适的黏度、良好的机械性能和耐热性能,符合光纤激光器对光纤涂料的使用要求。     

Polymer‐TiO2 Nanocomposites: A Route Towards Visually Transparent Broadband UV Filters and High Refractive Index Materials

Colloids of TiO₂, where rutile was the only crystal modification which could be detected, with ca. 2.5 nm average particle diameter were synthesized by hydrolysis of TiCl₄ in acidic solutions. The as‐prepared particles were incorporated in polymers such as poly(vinyl alcohol) (PVAL), partially hydrolyzed poly(vinyl acetate) (PVAC88), polyvinylpyrrolidone, and poly(4‐vinylpyridine). Nanocomposites transparent in the visible range were obtained. The highest TiO₂ contents in such materials were achieved with PVAL and PVAC88, with TiO₂ contents of ca. 35 wt.‐% (i.e. 10.5 vol.‐%). In particular, the nanocomposites with TiO₂ contents above 24 wt.‐% acted as efficient UV filters for radiation up to ca. 360 nm. At very low TiO₂ contents, an absorption maximum of the embedded TiO₂ particles was observed at 225 nm with an extinction coefficient of 140 000 cm^?1 and a full width at half maximum of 45 nm, i.e. not only the absorption at the maximum at 225 nm but also at the flank of this band contributed significantly to the broadband UV absorption in the nanocomposites at higher TiO₂ fractions. The incorporation of TiO₂ enhanced the refractive index of the nanocomposites: for instance a refractive index of 1.609 was measured for a nanocomposite comprising 10.5 vol.‐% TiO₂ in PVAL, compared with 1.521 for the pristine polymer.

TEM image of a section of a nanocomposite of poly(vinyl alcohol) and 11 wt.‐% TiO₂ (appearing dark).     

Refractive Index of Liquid Aluminum Oxide at 0.6328 μm

The real part, n , of the refractive index of pendant drops of laser-heated liquid Al₂O₃ was measured by laser ellipsometry at 0.6328 μm. At temperatures from 2327 to 2600 K, n for the liquid was 1.744 ± 0.016. No significant differences were observed in the results obtained on ruby specimens and in oxygen or argon atmosphres.     

一维光折变光子晶体正负折射率的实验实现

对利用光学方法在掺铁铌酸锂晶体中制作一维光折变光子晶体时的正负折射率进行了详细的理论分析和实验研究。当采用成像法制作一维光折变光子晶体时,通过控制成像掩模条纹的占空比,晶体中折射率降低的基础上出现了升高区域,即晶体内正、负折射率同时存在。实验结果显示,这种折射率分布与最佳占空比息息相关,并提高了一维光折变光子晶体折射率的对比度。