三苯甲烷苯酞類熱致變色變發(fā)射率材料的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-09 01:49
當(dāng)今社會(huì),科技高速發(fā)展,探測(cè)技術(shù)日益成熟,戰(zhàn)場(chǎng)上的軍事目標(biāo)生存能力正面臨著巨大的考驗(yàn)。因此研制適用于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的智能自適應(yīng)偽裝材料顯得尤為重要。自適應(yīng)偽裝是一種能夠產(chǎn)生―變色龍‖效應(yīng)以適應(yīng)周圍環(huán)境的技術(shù)。它的目的是使軍事目標(biāo)更容易移動(dòng),更好地降低被紅外探測(cè)儀器偵查到的概率。同時(shí),要求目標(biāo)表面的輻射率與周圍環(huán)境無(wú)差異。因此,具有顏色可逆變化和在溫度波動(dòng)下紅外發(fā)射率特性的智能自適應(yīng)偽裝材料近年來(lái)受到了人們的關(guān)注。三苯甲烷苯酞類物質(zhì)是一種著名的顯色材料,在可見(jiàn)光的不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有較高的吸收,近紅外區(qū)也具有高的反射。其中,溴甲酚紫(BCP)能可逆地顯示橙色和棕褐色,溴甲酚綠(BCG)能可逆地顯示綠色和土黃色。CaCl2作為一種典型的堿土金屬無(wú)機(jī)鹽,由于其核外存在空的3d軌道,可以接受來(lái)自BCP和BCG的富余電子。本論文分別以溴甲酚紫(BCP)、溴甲酚綠(BCG)為發(fā)色劑,氯化鈣(CaCl2)為顯色劑,正十六醇和具有固-固相變性能的接枝共聚物聚乙二醇-g-二醋酸纖維素(PEG-g-CDA)為溶劑,制備了不同的三組分體系的粉體。純BCP沒(méi)有熱致變色現(xiàn)象,...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
BCP和NO.2粉體的紅外光譜圖
圖 2. 2 BCP 和 NO.2 粉體的紅外光譜圖正如文獻(xiàn)報(bào)道的那樣,溴甲酚紫有兩種分子結(jié)構(gòu)。一種是沒(méi)有 C=O 基團(tuán)的環(huán)閉內(nèi)酯結(jié)構(gòu),另一種是有 C=O 基團(tuán)的開環(huán)醌結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化如圖 2.3 所示,由于 C 原子的 SP3雜化,四個(gè)環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)形式相互正交,沒(méi)有共軛作用,但是由于溴甲酚紫和 Ca2+之間的電子轉(zhuǎn)移作用,使得內(nèi)酯結(jié)構(gòu)中的 C-O 鍵斷開,從而形成了碳正離子(C+)和氧負(fù)離子(O-)。然后, C+先經(jīng)過(guò)電子轉(zhuǎn)移、分子重排,后經(jīng)過(guò)共軛雙鍵的貫通,形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),我們稱這種結(jié)構(gòu)為 p—π結(jié)構(gòu),進(jìn)而形成帶有羰基(-C=O)基團(tuán)的開環(huán)的醌式結(jié)構(gòu)。同時(shí),氧負(fù)離子(O-)和 Ca2+之間的共價(jià)鍵進(jìn)一步增強(qiáng)了開環(huán)的醌式結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由上圖 2.2 可知,合成的物質(zhì)含有-C=O,因此可以推斷成功制得了含有醌式結(jié)構(gòu)的粉體
圖 2. 5 NO.1、NO.2 和 NO.3 粉體的熱致變色性能表 2. 3 NO.1、NO.2 和 NO.3 粉體的熱致變色性能樣品編號(hào) 粉體顏色 加熱顏色 變色溫度(°C) 可逆性NO.1 深橙色 橙紅色 170-175 好NO.2 深橙色 鹿褐色 170-173 好NO.3 深橙色 鹿褐色 170-175 不好外發(fā)射率測(cè)試 2.6 總結(jié)了粉體在 3-5 μm 波段的紅外發(fā)射率數(shù)值,測(cè)量的溫度范圍是 30-200 10 °C。可以清晰地觀察到,當(dāng)溫度低于 160 °C 時(shí),粉體的紅外發(fā)射率數(shù)值有 NO.1 到 NO.3,紅外發(fā)射率數(shù)值明顯降低。對(duì)于所有的粉體來(lái)說(shuō),隨測(cè)試溫度射率的變化趨勢(shì)基本相同。起初,發(fā)射率幾乎保持穩(wěn)定(大約是 0.64);隨著測(cè) 升高到 180 °C,紅外發(fā)射率急劇下降,從 0.64 到 0.52;后來(lái),測(cè)試溫度繼續(xù)外發(fā)射率基本保持不變(約 0.52)。
本文編號(hào):3425397
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
BCP和NO.2粉體的紅外光譜圖
圖 2. 2 BCP 和 NO.2 粉體的紅外光譜圖正如文獻(xiàn)報(bào)道的那樣,溴甲酚紫有兩種分子結(jié)構(gòu)。一種是沒(méi)有 C=O 基團(tuán)的環(huán)閉內(nèi)酯結(jié)構(gòu),另一種是有 C=O 基團(tuán)的開環(huán)醌結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化如圖 2.3 所示,由于 C 原子的 SP3雜化,四個(gè)環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)形式相互正交,沒(méi)有共軛作用,但是由于溴甲酚紫和 Ca2+之間的電子轉(zhuǎn)移作用,使得內(nèi)酯結(jié)構(gòu)中的 C-O 鍵斷開,從而形成了碳正離子(C+)和氧負(fù)離子(O-)。然后, C+先經(jīng)過(guò)電子轉(zhuǎn)移、分子重排,后經(jīng)過(guò)共軛雙鍵的貫通,形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),我們稱這種結(jié)構(gòu)為 p—π結(jié)構(gòu),進(jìn)而形成帶有羰基(-C=O)基團(tuán)的開環(huán)的醌式結(jié)構(gòu)。同時(shí),氧負(fù)離子(O-)和 Ca2+之間的共價(jià)鍵進(jìn)一步增強(qiáng)了開環(huán)的醌式結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由上圖 2.2 可知,合成的物質(zhì)含有-C=O,因此可以推斷成功制得了含有醌式結(jié)構(gòu)的粉體
圖 2. 5 NO.1、NO.2 和 NO.3 粉體的熱致變色性能表 2. 3 NO.1、NO.2 和 NO.3 粉體的熱致變色性能樣品編號(hào) 粉體顏色 加熱顏色 變色溫度(°C) 可逆性NO.1 深橙色 橙紅色 170-175 好NO.2 深橙色 鹿褐色 170-173 好NO.3 深橙色 鹿褐色 170-175 不好外發(fā)射率測(cè)試 2.6 總結(jié)了粉體在 3-5 μm 波段的紅外發(fā)射率數(shù)值,測(cè)量的溫度范圍是 30-200 10 °C。可以清晰地觀察到,當(dāng)溫度低于 160 °C 時(shí),粉體的紅外發(fā)射率數(shù)值有 NO.1 到 NO.3,紅外發(fā)射率數(shù)值明顯降低。對(duì)于所有的粉體來(lái)說(shuō),隨測(cè)試溫度射率的變化趨勢(shì)基本相同。起初,發(fā)射率幾乎保持穩(wěn)定(大約是 0.64);隨著測(cè) 升高到 180 °C,紅外發(fā)射率急劇下降,從 0.64 到 0.52;后來(lái),測(cè)試溫度繼續(xù)外發(fā)射率基本保持不變(約 0.52)。
本文編號(hào):3425397
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