玻璃纤维透光性能测试方法研究

玻璃在纤维形态下的透光参数难以测定,需要用同种配方玻璃的透光参数来表征玻璃纤维的透光性能。测试同种配方玻璃的可见光单点透光率T_(550 nm)、红外光单点透光率T_(940 nm)、紫外光单点透光率T_(365 nm)和可见光全波段透光率T_(380-780 nm),用以评价玻璃纤维的透光性能。并在此基础上,以ΔT(ΔT=T_(550 nm)-T_(380-780 nm))来表征可见光透光稳定性。

金属光子晶体薄膜可见光和微波波段传输性能

一维金属光子晶体薄膜是由金属-介质多层结构组成的等效均匀的各向异性超构材料。相比单层金属膜层,该结构在色散调控方面具有更多的自由度。在该结构中由于表面等离子体激元(SPP)的存在,可实现倏逝波的定向传输。在本文中,等效介质理论、时域有限元差分法(FDTD)的计算结果和实验结果都表明,传输倏逝波的波长、频宽和强度可通过金属光子晶体结构调整实现主动设计。金属膜厚比例越小,传输波长的中心和截止波长越长,频带越宽。当金属膜层厚度小于SPP穿透深度时,可获得宽频段的倏逝波的传输。同时,对金属光子晶体在微波波段的传输性能也进行了研究,发现其在微波波段等效介电常数为负,具有良好的反射性能。该结构的屏蔽效能远大于厚度相近的ITO薄膜的电磁屏蔽效能。在厚度只有几百纳米时,该结构即可实现良好的电磁屏蔽效能。通过金属光子晶体薄膜可实现电磁屏蔽材料的薄膜化、轻质化和可视化。

夏热冬冷地区办公建筑窗户可见光透过率对建筑照明能耗的影响研究

窗户的采光性能对建筑的照明能耗有重要的影响。对于办公建筑,照明能耗占建筑总能耗的比重较大,因此,窗户的采光性能对建筑能耗的影响就更加重要。窗玻璃的可见光透过率是影响窗户采光性能的重要因素。为了单独分析窗玻璃可见光透过率的影响,以一栋实际的办公建筑为基础,采用e Quest软件建立建筑模型,对Low-E中空玻璃的3种最常用的类型进行分析,这3种Low-E中空玻璃具有相同的遮阳系数和传热系数,但是其可见光透过率不同。分析结果表明:考虑窗户的采光对建筑的照明能耗有重要的影响,达到30%;三银Low-E中空玻璃采光性能最好,节能效果优于单银Low-E中空玻璃和双银Low-E中空玻璃;对于办公建筑,选择建筑玻璃时,应考虑玻璃的综合性能,选择系数r是重要的考量。

金属光子晶体结构对其透光率强度和曲线宽度的影响

将金属光子晶体(Metal photonic crystals,MPCs)应用于电子设备的可视部位,有望实现可视和电磁屏蔽的兼容。如何在不降低金属膜厚比的前提下,同时提高和拓宽MPCs的可见光透光率强度和宽度是目前需解决的关键问题。鉴于此,本工作构建了由金属Ag和In_(2)O_(3)∶SnO_(2)(ITO)膜呈周期分布的MPCs,采用时域有限元差分法(Finite difference time domain,FDTD)和Bragg衍射定律分别研究了其周期对其透光率影响规律和物理机制。研究结果表明,高透光的MPCs周期(即相邻的ITO和Ag膜厚之和)需大于58 nm。同时,通过FDTD对MPCs的SPP(Surface plasmon polariton)能带计算,发现ITO膜为40 nm时,SPP较弱,致使可见光透光率较低。随金属膜厚比降低,SPP色散能带相应变宽,可见光透光率曲线相应变宽。本工作提出一种(pqp)^(N)型MPCs,采用该结构可同时提高MPCs的可见光透光率强度和拓宽其宽度。

金属光子晶体的可见光光谱特性

设计了一种由金属Ag和ITO(In2O3∶Sn锡掺氧化铟)薄膜呈周期排布的金属光子晶体(Metal photonic crystals,MPCs)。采用时域有限元差分法(Finite difference time domain,FDTD)计算仿真了周期和周期数对其可见光透光率和反射率的影响规律。研究表明,当金属Ag和ITO组分比一定时,随周期增加,可见光透光率曲线相应变宽,强度降低。当周期数大于4以后,可见光透光率曲线不再随周期数增加而相应变宽。随着入射角度的提高,可见光透光率曲线峰值发生蓝移,宽度相应变宽,强度相应降低。随着Ag膜层层数的增加,可见光透光率的共振峰(透射峰)相应增加。MPCs的可见光透光率峰值与反射率的峰谷具有较好的一一对应关系。

可光固化高折射率液态MDT硅树脂的制备及其固化性能研究

以γ-巯丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷及六甲基二硅氧烷为原料,浓盐酸为催化剂,采用水解缩聚法,制得高折射率巯基MDT(S-MDT)硅树脂。将S-MDT硅树脂、苯基乙烯基硅油和2-羟基-2-甲基苯基丙酮于暗处搅拌均匀,经紫外光固化制得固化物。研究了催化剂用量、水解温度及时间、缩聚温度及时间、苯基质量分数对S-MDT硅树脂性能的影响,并采用红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱分析了产物结构与摩尔质量分布,还研究了S-MDT硅树脂的固化动力学及其固化物的力学性能、热稳定性和透光率。结果表明,较佳合成工艺为:催化剂用量2.00%、水解温度80℃、水解时间3 h、缩聚温度120℃、缩聚时间3 h、苯基质量分数16.23%、有机取代基与硅原子的量之比1.88。此条件下,S-MDT硅树脂为透明黏稠物,黏度为3890 m Pa·s、摩尔质量分布系数为1.11、折射率为1.5685。此外,当S-MDT硅树脂中巯基与苯基乙烯基硅油中乙烯基的量之比为2/1时,体系双键转化率为93%,固化物的拉伸强度为2.96 MPa、拉断伸长率为160%、交联密度为2.06×10^-3mol/cm^3、最大热分解速率温度为448.54℃、可见光透光率高于91%。

TiO2/Ag/TiO2低辐射薄膜光谱特性的研究

低辐射薄膜具有很高的远红外反射率和可见光透射率,用其制成的低辐射薄膜玻璃既能满足室内采光度又能有很好的节能效果.针对透光率和辐射率相互制约的问题,采用光学薄膜设计软件TFCalc对银基膜层结构进行优化,研究其膜层结构对透光率和辐射率的影响规律,提出一种三层银基膜层结构(TiO2/Ag/TiO2),使可见光透射率和红外光反射率达到了较好匹配.

干涉效应对ITO薄膜光学性能的影响

为揭示ITO薄膜膜厚对透光率及色泽感影响规律,本文采用TFCalc光学薄膜设计软件计算了50~700 nm膜厚的ITO薄膜可见光透光率,平均透光率和人眼最为敏感波长550 nm的透光率与膜厚的关系.采用膜层干涉理论研究了ITO膜厚和入射角对其透光率和色泽感影响规律和物理机制.研究结果表明:对特定膜厚的ITO薄膜,其可见光随膜厚增加会出现系列透射峰,膜厚越大,对应透射峰也相应增加.ITO薄膜可见光透光率,平均透光率和特定波长550 nm的可见光透光率随膜厚的增加呈锯齿状;随膜厚增加,ITO薄膜的颜色呈现黄绿色、橙色、紫红色、青色、黄绿色周期性的变化.当ITO膜厚为300 nm,入射角从30°增加到60°时,薄膜色泽从暗紫色变为亮紫色.通过本论文的研究,建立了ITO薄膜和膜厚关系的色卡,这对工业控制及改善ITO薄膜的色泽提供技术支撑.