第四章-光功能复合材料-第一次课.ppt

*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料（1）弹性模量低：FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×105）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。透明玻璃钢的缺点：可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。（2）长期耐温性差：一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。（3）老化现象：老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。（4）剪切强度低：层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质，其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作“分子桥”，用以改善无机物与有机物之间的界面作用，从而大大提高复合材料的性能，如物理性能、电性能、热性能、光性能等。偶联剂用于橡胶工业中，可提高轮胎、胶板、胶管、胶鞋等产品的耐磨性和耐老化性能，并且能减小NR用量，从而降低成本。偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应，又能与基体树脂反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度，提高了复合材料的性能，同时还可以防止其它介质向界面渗透，改善界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料4.3.6纳米复合透光复合材料纳米材料？纳米材料是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的材料。它包含了三个层次，即：纳米微粒、纳米固体和纳米组装体系。按材料的性质、结构、性能可有不同的分类方法。四大效应:小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应。四大特点:尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大。*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料P95-96：表4-5纳米相的引入对透明树脂性能的影响*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料TiO2改性PC纳米纤维增强PMMA透光复合材料纳米二氧化钛对纳米纤维增强透光复合材料性能的影响*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料4.3.7透光复合材料的应用与发展透光复合材料的发展和应用透光复合材料发展方向:提高机械化、自动化生产水平；提高透光复合材料的耐老化性能，延长使用寿命；通过改性，赋予透光复合材料其他功能特性，以提高其综合性能；开发新产品，扩大使用范围。功能复合材料—光功能复合材料第四章光功能复合材料*功能复合材料*4.1概述光功能复合材料？具有光学或光电功能特性的复合材料。组成？具有光学特性的功能体与普通基体复合而成，也可以由具有光学特性的功能体与具有光学特性的基体复合而成。*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料光功能复合材料的种类与应用范围*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料4.2知识回顾光的波粒二象性爱因斯坦光电方程把光波动性和粒子性联系起来了，即光频率、波长和辐射能都是由光子源决定。图4.1为辐射电磁波谱。*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料频率范围标志相应的频率范围FR1450MHz-6000MHzFR224250MHz-52600MHz*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料5G的频段分成了两个范围：FR1和FR2联通获得的频谱在3500-3600之间，电信的是3400-3500的带宽，移动的是2515-3675以及4800-4900的带宽。毫米波的特点就是具有高传输速率，并且也能实现短距离下的高频应用。天线物理尺寸比较小，所以只能提升频谱带宽来让它的数据传输实现超高速。*功能复合材料*功能复合材料—光功能复合材料汤姆逊的电子衍射图粒子性—具有独立存在的意义特征量：能量E、动量p波动性—实物微粒某种性质在空间和时间具有周期性变化规律。特征量：频率、波长德布罗依关系式。