SiO_2光子晶体制备及其对家具结构色的影响
南京航空航天大学材料科学与技术学院
- 摘 要：
- 光子晶体是一种具有光子带隙特性的人造周期性微纳结构,可以应用于仿生彩色涂层领域,为家具等赋予丰富的结构色。为了更加有效地调控结构色,以SiO_2微球构筑光子晶体薄膜,系统讨论了氨水、正硅酸乙酯(TEOS)含量和反应温度对SiO_2微球粒径的影响规律和机理;采用提拉法、重力沉积法、垂直沉积法、旋涂法4种自组装方法制备光子晶体薄膜,分析比较其优劣,并研究了旋涂次数对结构色的影响。结果表明:TEOS含量和反应温度的增加,会导致SiO_2粒径增大;氨水含量的增加,会导致SiO_2粒径先增大后减小。通过综合对比发现,旋涂法相较于提拉法、重力沉积法和垂直沉积法制备周期短、操作方便,可快速获得各向同色的非晶光子晶体,且薄膜质量和显色能力均优良。颜色特征值和紫外可见光谱表明,随着旋涂次数的增加,薄膜结构色的饱和度和明度均增加,但旋涂次数过多会导致薄膜内部缺陷增多而使结构色泛白,当旋涂25次时,样品具有相对更好的色度、明度和饱和度。
关键词：家具;SiO_2;光子晶体;结构色;旋涂次数
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