显示屏材料的自洁.docx

显示屏材料的自洁姓名：胡张昆邮箱：1297846565@ 显示屏屏幕自洁材料 引言：在当今的信息时代，手机，电脑，平板电脑等电子产品已经成为了人们日常生活中的标配。然而，我们经常也会遇到这样的问题，例如，手机屏幕上的出现油迹，划痕，不规则的触摸手感，或是粘上擦不掉的小绒毛等等。当我们尝试去处理掉这些污渍，又会是一个费时费力的事情。作为自动化专业的一名学生，我就思考能否让屏幕本身能够自己处理这个问题呢？换言之，如果屏幕材料具有相当的自洁能力，就可以解决这个问题。如果我们能找到或研发出这种材料，就可以将这种材料应用到更广的地方，如窗户的材料，城市光电屏的材料，部分容器的材料等等，它不仅节省了清洗所需耗费的资源，还拓展了一定领域的应用能力。本文将结合日本已实现的玻璃自洁涂料，探讨显示屏材料自洁功能的可行性，并提供一定的实验思路。关键词：TiO2自洁涂料 超疏水表面正文：1自洁玻璃的现状日本化学家发明一种可以自我清洁而且不结雾的玻璃。这种玻璃的表面具有“双重可湿性”，可以同时沾上水和油两种液体，所以，当玻璃上有水汽的时候便会在整个玻璃表面上扩散开来，而不会凝成水珠。此外，水在这种互谅互让上可以渗透到油性污物之中，将油污冲洗掉，从而能够具有很强的自净能力。自洁玻璃又称自净玻璃，属于生态环保型“绿色玻璃”，在平板玻璃表面涂覆一层透明的二氧化钛，光催化剂薄膜，就可制成自洁玻璃。当被称为光触媒的二氧化钛光催化剂薄膜遇到太阳光或荧光灯、紫外线照射时，在外界光的激发下会使附着在表面的有机物、污染物变为氧化碳和水并自动消除。1.1自洁玻璃的原理 超亲水原理　自洁超亲水玻璃膜中含有一种具有光催化活性的纳米材料，它能吸收一定波长的光，产生自由电子和空穴，使膜表面吸咐的污染物发生氧化还原分解而除去并杀死表面微菌，达到自洁的目的，已有研究表明空气中有机物和氮化物等有害污染分子的除去，一般的室内光线就可以启动的自洁功能；而膜的超亲水性要归结于表面双亲区域的形成，当光照射在膜表面，表面膜中的桥氧键吸收能量发生断裂形成氧的空缺和低价金属离子，后者离解空缺周围的化学吸咐水而形成亲水区域，其它的表面区域则保持疏水状态，而水滴总大于(几个数量级)这些亲水区或疏水区，因此，水滴在经过一定时间光照后的膜表面会完全铺展开来，这种情况类似于二维毛细管现象。所以，从微观来说，膜表面存在亲水区和疏水区，而宏观上表现出超亲水性。超亲水自洁膜的具体功能原理分述如下：　防雾原理?　污垢可以分为有机污垢和无机污垢，空气中漂浮有一定量的有机物，这些有机物会在物体的表面慢慢形成有机污垢，这种污渍雨水难以冲去，只有涮洗才可以除净。自洁超大型亲水膜组分中含具有光催化活性的纳米半导体材料，吸收一定波长的太阳称产生载流子使膜表面吸附水和氧分子形成羟基自由基和活性氧，它们具有非常强的氧化能力，能把表面吸附的有机物降解成二氧化碳和水，使玻璃具有自洁的功能或变得很容易擦洗。?　自洁超亲水膜的抗雾能力也与具有光催化活性的物质有关，在光照下，氧化物光催化剂表面的部分桥氧键打开，使附近的吸附水发生离解形成羟基。这些羟基具有良好的亲水性，当水接触膜面就会完全润湿铺展，形成薄的透明水膜层，达到抗雾的目的。自洁超亲水膜中还具有良好的纳米亲水性物质，使膜更容易具有亲水性。1.3已有的自洁玻璃第一类：主要成分是硅酮（或硅有机树脂）或者其它油性的材料构成，涂在材料表面给人一种油滑的感觉，但是它并没有和材料表面的二氧化硅分子作用生成坚固的 纳米薄膜，而只是填平了我们肉眼看不见的凹凸不平材料表面，使得材料表面光滑均匀，其优点是对水（但是不能对油）也有很强的排斥作用，缺点是附着性不佳，在不长的时间里（6-12个月），其排斥水的特性就会大幅度降低。 第二类：主要成分是二氧化钛（TiO2）。在玻璃上镀/涂一层二氧化钛薄膜后，由于二氧化钛在（紫外线）光能的作用下能够产生良好的光催化特性而具有超亲 水性。利用这种超亲水特性，它使得很小的水滴会聚成大的水滴，在重力的作用下脱落，从而使得沾染在其上的污渍能够容 易的被水冲走，使玻璃具有易清洁的特性，因此特别适合用于户外建筑玻璃。 其优点是价格便宜，缺点是必须有紫外线照射，而且附着性同样不佳。 第三类：主要成分是无机纳米硅材料，其特点是表面为超亲水涂层且防灰尘好，不依赖阳光照射，在完全无光环境下一样起作用，是二氧化钛型产品的升级版。1.4目前的技术缺陷1.对太阳光的依赖性比较强，由于二氧化钛只有在一定强度太阳光的照射下其表面才能呈现较好的超亲水效果，所以在一些阳光不容易照射到的地方不宜使用?2.由于二氧化钛有很强的氧化能力，所以有机材料表面都不可以使用这种涂层?3.不能从根本上防止玻璃变脏2疏水材料手机外屏是我们手机屏幕对外的一层，也就是我们手指直接接触的一层。如果用TiO2来处理需要一定的光