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PDMS-磁性纳米粒子复合光学薄膜的制备与表征

发布时间:2018-01-05 20:25

  本文关键词:PDMS-磁性纳米粒子复合光学薄膜的制备与表征 出处:《电子科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


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【摘要】:磁流变弹性体是磁流变材料的一个新的分支,是磁流变液的固体状态,它由高分子聚合物和磁性颗粒组成。磁流变弹性体的机械性能和电学性能可以由外加磁场来控制。目前,宏观的磁流变弹性体性能和应用被广泛地研究,而对微观的磁流变弹性体的研究是有限的,尤其是微观尺度磁流变弹性薄膜的光学性质。本文主要研究PDMS-纳米粒子复合光学薄膜的制备与表征。首先,基于磁流变弹性体的结构引入加磁场制备磁流变弹性体的偶极子物理模型和耦合场物理模型,并且推导出在磁场的作用下磁流变弹性体的磁致剪切模量的计算公式。介绍了磁流变弹性体的表征方法,模量变化、磁致伸缩和电学性能等。然后,在分别存在和不存在外磁场的情况下,通过微细加工平台制造四氧化三铁纳米粒子重量分数1 wt%到13 wt%的各向同性和各向异性PDMS-Fe3O4复合光学薄膜。在相同的四氧化三铁重量分数的情况下,薄膜的紫外可见光的透过率表明了各向异性薄膜的透过率高于各向同性的透过率。此外,薄膜的透过率可以通过施加外部磁场进行调整,这主要是由于磁致伸缩效应改变四氧化三铁粒子间的距离。我们推测薄膜中的纳米粒子沿着磁场方向收缩导致更小的颗粒间距和更强的光的散射,致使薄膜的光学透过率降低。在四氧化三铁重量分数为10 wt%的各向异性薄膜中,施加磁感应强度为800 Gs的磁场使得薄膜在波长为600 nm时的透过率减少了8.61%。利用数字图像处理技术定量地分析了在施加磁场前后,四氧化三铁重量分数为5 wt%的薄膜中铁磁性粒子的应变变化。各向同性和各向异性PDMS-Fe3O4复合光学薄膜中的四氧化三铁粒子沿着磁场方向的应变变化分别为-0.0125%和-0.0192%。其次,利用旋Q梅椒ㄖ票改擅啄闹亓糠质,

本文编号:1384705

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