納米二氧化硅增強(qiáng)液晶復(fù)合凝膠

編號(hào)：CPJS04566

篇名：納米二氧化硅增強(qiáng)液晶復(fù)合凝膠

作者：李倩[1] ;畢曙光[1] ;趙東旭[1] ;廖永貴[1,2] ;解孝林[1,2]

關(guān)鍵詞：納米二氧化硅 液晶物理凝膠 自支撐行為 電光特性

機(jī)構(gòu)： [1]華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存材料化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢430074; [2]華中科技大學(xué)國(guó)家防偽工程技術(shù)研究中心,武漢430074

摘要： 柔軟的微環(huán)境是賦予液晶分子對(duì)外場(chǎng)快速響應(yīng)的基本要求之一,但純液晶材料卻無(wú)任何力學(xué)強(qiáng)度,限制了其進(jìn)一步應(yīng)用.本文將粒徑為150 nm的二氧化硅引入由向列相液晶4-正戊基-4′-氰基聯(lián)苯（5CB）和凝膠因子亞芐基山梨醇（DBS）組成的液晶物理凝膠中,通過(guò)納米Si O2與DBS的協(xié)同效應(yīng)來(lái)凝膠液晶,大幅度提高了所形成的復(fù)合凝膠網(wǎng)絡(luò)的儲(chǔ)能模量.采用差示掃描量熱儀（DSC）、偏光顯微鏡（POM）、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）、流變儀和液晶顯示參數(shù)測(cè)試儀等手段研究了液晶復(fù)合凝膠的相轉(zhuǎn)變行為、形貌結(jié)構(gòu)、流變和電光特性.結(jié)果表明,固定DBS含量為2.0%（質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同）時(shí),與未加納米粒子的液晶凝膠相比,隨著納米Si O2含量的增加,復(fù)合凝膠網(wǎng)絡(luò)由纖維織構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轭?lèi)似球晶織構(gòu),其儲(chǔ)能模量G′呈先增后減的趨勢(shì),當(dāng)Si O2含量為2.0%時(shí)達(dá)到最大值1.5×10~5Pa,其閾值電壓和關(guān)閉時(shí)間最大增幅不超過(guò)1和2倍.當(dāng)二氧化硅添加量?jī)H為0.5%時(shí),復(fù)合凝膠的G′即可達(dá)10~5 Pa,提高了1個(gè)數(shù)量級(jí),其閾值電壓和關(guān)閉時(shí)間也分別只增加了46%和63%.此研究為進(jìn)一步拓展此類(lèi)材料在自支撐電光器件等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新思路.