編號：CPJS04566
篇名：納米二氧化硅增強液晶復合凝膠
作者：李倩[1] ;畢曙光[1] ;趙東旭[1] ;廖永貴[1,2] ;解孝林[1,2]
關鍵詞：納米二氧化硅 液晶物理凝膠 自支撐行為 電光特性
機構(gòu)： [1]華中科技大學化學與化工學院能量轉(zhuǎn)換與儲存材料化學教育部重點實驗室,武漢430074; [2]華中科技大學國家防偽工程技術研究中心,武漢430074
摘要： 柔軟的微環(huán)境是賦予液晶分子對外場快速響應的基本要求之一,但純液晶材料卻無任何力學強度,限制了其進一步應用.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,通過納米Si O2與DBS的協(xié)同效應來凝膠液晶,大幅度提高了所形成的復合凝膠網(wǎng)絡的儲能模量.采用差示掃描量熱儀（DSC）、偏光顯微鏡（POM）、場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）、流變儀和液晶顯示參數(shù)測試儀等手段研究了液晶復合凝膠的相轉(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)量分數(shù),下同）時,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,復合凝膠網(wǎng)絡由纖維織構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃魄蚓Э棙?gòu),其儲能模量G′呈先增后減的趨勢,當Si O2含量為2.0%時達到最大值1.5×10~5Pa,其閾值電壓和關閉時間最大增幅不超過1和2倍.當二氧化硅添加量僅為0.5%時,復合凝膠的G′即可達10~5 Pa,提高了1個數(shù)量級,其閾值電壓和關閉時間也分別只增加了46%和63%.此研究為進一步拓展此類材料在自支撐電光器件等領域的應用提供了新思路.
