在中国，绝大多数货车是略微向后倾斜的。其实这是中国车辆种类少的原因，少见多怪这个很容易理解吧？在美国，如同轿车那么斜的货车很常见， 他们还有直立的甚至向前倾斜的。中国向前倾斜的也有，比如仿制俄罗斯的火箭炮拖车就是这样的。早期的轿车也是直立的，有时出于美观向后略微倾斜。随着汽车的发展，出于减少空气阻力的考虑，高速的轿车挡风玻璃都变成向后倾斜以获得更好的空气动力性。货车一般车速比较慢，而且货车因为重载，风阻占整个行驶阻力的份额比较少，再者货车驾驶舱占整个车的尺寸很小，风挡形状对整个车没多少影响。所以货车对挡风玻璃的倾斜没那么多考虑。通常，玻璃略微向前倾斜会有最好的观察性能，但这样会造成重量增加，所以一般这种形状的很少见到。略微向后倾斜在结构重量、使用空间和观察性能方面得到了最好的统一，所以大多数汽车都这样布置包括一些轿车。大角度向后倾斜因为玻璃的反光和阳光对司机的干扰，因此观察性能很差，另外空间利用上也差，结构重量变大，这是为了获得高速性能而做出的妥协。这种结构对前下方的视线也被阻挡了，所以对于驾驶员高高在上的货车来说完全不可取，即使轿车中也用得不是很多。
在 块状金属玻璃(BMGs) 中引入更松散的原子堆积区域，可以促进塑性变形，使BMGs在室温下更具延展性。在此， 来自北京 科技 大学的吕昭平等研究者，提出了一种不同的合金设计方法，即掺杂非金属元素形成密集的填充图案。 相关论文以题为“Substantially enhanced plasticity of bulk metallic glasses by densifying local atomic packing”发表在Nature Communications上。
论文链接：
块状非晶玻璃从液态继承了无序的非晶结构。由于缺乏作为低势垒变形载体的晶体缺陷，如位错和堆垛缺陷，BMGs通常比它们的晶体对应物更强、更硬。然而，BMGs合金在室温下拉伸塑性极低，在载荷作用下往往发生灾难性破坏，严重阻碍了其广泛应用。与晶体相不同的是，BMGs的无序原子堆积不易定量描述，只有有限的方法来调整它们的结构-性能关系。因此， 调整BMGs的力学性能以克服其室温脆性，一直是一个长期存在的挑战。
在远低于玻璃化转变温度的BMGs中，塑性变形主要是由于局部扩散跃迁或被称为剪切转变区(shear transformation zone, STZs)的原子团簇的局部共同剪切事件，即一组原子共同克服了局部原子重排的能量势垒鞍点。 变形能力源于金属键合所固有的灵活性： 离域电子允许金属原子在彼此之间滑动而不受键合断裂的影响，而键合断裂有利于损伤而非剪切，例如在离子玻璃中。尽管局部剪切转变开始的位置仍然难以预测，但人们普遍认为，在BMGs中引入更松散的填充区域，可以有效地促进局部塑性事件。这些区域具有较高的局部势能，在加载时容易发生非弹性变形，表现为类液体行为。 因此，增加松散填充区域的数量，可以有效地提高BMGs的塑性。
这种材料设计路线，通过低温热循环或严重塑性变形等方法提高了BMGs的塑性，这些方法通常通过增加密度较低区域的可用性来增强结构波动。然而，目前大多数提高GMGSD塑性的方法，通常会由于引入更松散的填充区域而降低热稳定性和屈服强度。相比之下，松散填充区域的湮没通常被认为可以提高强度和硬度，并改善热稳定性，但往往会恶化塑性，正如BMGs中退火诱发的脆化所证明的那样。
在这里，研究者报告了一个新的设计概念，以改善BMGs的变形能力。研究者通过掺杂非金属元素(NMEs)来增加BMG的结构波动，这些元素具有较小的原子尺寸和与组成BMG的元素的混合负热 。研究者选择的候选元素是氧、氮、碳和硼，分别添加到Ti-、Zr-和Cu基BMGs中，同时，确定了特别合适的掺杂体系(范围从0.1%到0.3%)，因此，研究者观察到强度和延展性的显著提高。这可以归因于在非金属溶质周围形成的局部致密堆积区域(LDPRs)体积分数的增加，同时避免了脆性二次相的形成。这些LDPRs的邻近区域变得相对松散，从而增强了材料的结构波动，促进了局部剪切，极大地提高了材料的宏观塑性和韧性，并增强了强度。在热力学的指导下，根据与这些掺杂剂相关的适当的负混合热，该方法原则上是通用的，可以用于广泛改善MGs性能。
图1 基底与掺杂ZrTiHfCuNi BMGs材料的力学行为。
图2 基合金纳米压痕探针τmax的相对频率分布。
图3 研究了基合金和O0.2、B0.2、O0.3掺杂合金的低温比热容实验数据。
图4 低温下BMGs中γ弛豫的研究。
图5 基合金和O掺杂合金的局部原子堆积和剪切响应的MD模拟。
图6 增强BMGs结构异质性的两种方法示意图。
综上所述，目前的研究结果表明了如何通过不同的设计概念成功地克服BMGs的室温脆性。这是通过形成塑料顺应区，形成周围的密集填充团簇包含间隙掺杂剂。在这种方法中，小的间隙原子被称为“簇形成者”，因为它们体积小，热力学上的考虑，以及它们部分的共价键贡献。由此产生的结构不均一性的增加被证明是大幅度提高BMGs塑性的有效方法，在没有损失的情况下，而是在强度上增加。因此，适当掺杂氧、硼、碳、氮等NMEs，可以同时提高塑性、强度、热稳定性，甚至增强GFA。 这种组合在玻璃成型、可塑性、强度和成本之间取得了良好的平衡，为符合塑料和耐损伤的BMGs开辟了全新的合成、加工和应用范围。 （文：水生）
南洋理工大学开发了可以吸收阳光的智能窗户。 窗户是建筑物中常见的建筑材料。最近，新加坡南洋理工大学开发了一种特殊的“智能窗户”，可以在白天吸收太阳能并在夜间释放热量，从而将建筑物的空调能耗降低了45％。研究小组在《焦耳》杂志上发表了该论文。 据报道，智能窗户在白天吸收阳光，在夜间释放热量。该窗口由两块普通玻璃组成，其溶液由获得专利的水凝胶，水和稳定剂组成。 白天，液体将吸收并存储太阳的热能，从而减少进入房间的热能，并减少对空调的需求。另外，液体在加热时将变得不透明，从而减少了阳光进入房间并进一步保持房间凉爽。 到了晚上，液体冷却并释放出热能，部分能量进入房间，这也减少了对空调的需求。 此外，与传统的双层玻璃窗户相比，该智能窗户可将室外噪音降低15％。 根据测试，这种类型的窗户可以将办公大楼的空调能耗降低45％。目前，南洋理工大学正在寻找合作伙伴，希望该技术可以商业化以实现节能减排。
《RareMetals》《RareMetals》被世界著名检索工具sCISearch，CA，EI，MA等收录，本刊是由中国有色金属学会主办的学术性刊物，以稀有金属材料研究、开发和冶炼为特色。《RareMetals》主要报道稀有金属和部分有色金属在材料研制、合金加工、选矿、冶炼、理化分析测试等方面的最新研究成果，同时报道超导材料、半导体材料、复合材料、陶瓷材料、贮氢材料、磁性材料和纳米材料的研制与性能。《无机材料学报》（月刊）创刊于1986年，由中国科学院上海硅酸盐研究所主办，被美国《ProQuest数据库》、瑞典《开放获取期刊指南》收录。科学出版社出版，郭景坤院士任主编，主要报道包括纳米无机材料、功能陶瓷（铁电、压电、热释电、PTC、温敏、热敏、气敏等）、高性能结构陶瓷、功能晶体材料、能源材料、生物材料、无机薄膜材料、特种玻璃、环境材料、特种无机涂层。材料以及无机复合材料等方面的最新研究成果，上述材料性能的最新检测方法以及获得_上述材料的新工艺等。AdvancesinAppliedCeramics期刊号1743-6753影响因子1.092是工程技术4区刊物，有平均2-3个月的审稿期，是比较容易投稿的陶瓷类期刊。CERAMICSINTERNATIONAL期刊号0272-8842影响因子s.057是工程技术2区刊物，平均审稿周期1。9个月，以往投稿人员反馈也是比较好投的刊物。
国家级期刊分为国家级重点综合性期刊、国家级综合性期刊、国家级重点期刊、国家级期刊四大类，《玻璃与搪瓷》属于国家级期刊；是核心期刊。
可以投的期刊有《热科学与技术》。材料类的科学期刊很多的，包括：玻璃钢/复合材料杂志，材料保护，材料导报，材料工程，材料科学与工艺材料，科学与工程学报，材料开发与应用，新材料新装饰，稀有金属材料与工程，材料研究学报。
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探索恐龙灭绝之谜 建一 地球历史上的中生代曾经虫息过种类繁多的爬行动物一一恐龙。世界上已经发现的恐龙化石多达几百种，这样一个主宰地球l.6亿年之久的庞大动物类群在白垩纪末期却突然覆灭。写下了生物史上令人费解的一章。 迄今为止，各种有关恐龙灭绝原因的解释均不能自圆其说。近年来美国物理学家路易·阿尔瓦雷兹提出的小行星撞击地球的假说备受各方关注。他在研究意大利古比奥地区白垩纪末期地层中的黏上层时发现微量元素枣铱的含量比其他时期地层陡然增加了30－160多倍，之后人们从全球多处地点取样检测都得出同样结论，白垩纪末期地层中铱元素合量异常增高的确是普遍性的。于是阿尔瓦雷兹认为在白垩纪末期有一颗直径约10公里的小行星撞击了地球，产生的尘埃遮天蔽日。造成地表气候环境巨变，导致了恐龙的消亡。但是，用小行星撞击地球来解释岩层中铱含量增加和恐龙灭绝存在许多疑点。 1．小行星一般都是由硅、铁类元素构成，这样巨大的小行星落在地球表面即使经历漫长岁月也不可能踪迹全无，而在地球上从未发现有这样大型的陨石； 2．白垩纪末期的岩层大部分是熔岩冷却形成的火成岩，由尘埃堆积而成的沉积岩只占地表很小一部分。仅一颗小行星撞击扬起的尘埃能够把当时地球上绝大多数动植物埋入深达几千米的岩层中吗？ 3．一颗小行星所含的铱元素就能均匀的散布以至覆盖整个地球表面吗？铱元素在地球深处也同样存在，为什么只推测铱元素来自地球以外而不是来国地球内部呢？ 我们知道，地球内部的热核反应会不断积聚起巨大能量，一旦地壳承受不住时，内部压力便冲破地壳突然释放形成大爆发。铱枣这种主要存在于地核内的元素在大爆发时通过熔岩喷发从地球深处被带到地壳表层，而公认的标志白垩纪结束的黏土层正是由大量火山灰尘堆积形成。所以，白垩纪末期地层中铱含量普遍增多证明当时地壳曾发生了普遍性剧烈喷发。 化石档案告诉我们，绝大多数恐龙的死亡时间和绝大部分恐龙蛋化石的产出年代是在白垩纪末期，已发现的恐龙和恐龙蛋化石全部保存在富含铱的薄黏土层下的地层中，这与地质学界认定的白垩纪末期大规模造山运动等一系列全球性地壳构造剧烈变动的时间相吻合。 近年来在内蒙古巴音满都呼白垩纪末期的地层里出土的数百个原角龙和甲龙化石中，大量完整的恐龙骨架成群堆积在一起，从遗骸的埋葬姿势看，它们是在极度痛苦中死去，其中还有整群的恐龙幼仔骨架。这一情景显示它们是灾难性的集体死亡，而且死后尸体迅速在原地被埋葬（在世界其它地方的恐龙化石许多都有相似的死亡特征）。同时发现当地含化石的岩层是一种砖红色的粉沙岩层，这种由大量火山灰堆积而成的层积岩正是形成化石的最佳环境。可以推测那次环境剧变的过程相当突然和短暂。因为，如果地球的环境是在较长时间逐渐变化，恐龙种群是缓慢消亡的话，它们是不会留下这么大量埋没时间相对集中的恐龙蛋化石和整群恐农幼仔化石的。所以，大多数恐龙应是在生存环境一直基本正常的情况下因突然降临的毁灭性灾难而大批死亡。 大量体现当时地球环境特征的动植物化右均显示，白垩纪末期以前，地球大气层的密度和厚度远远超过现在，地表较为平坦，全球都是非常温暖潮湿的气候环境。那时极地和赤道温差很小，20世纪80年代，加拿大地质学家曾在北极圈内的埃尔斯米尔岛发现了一片以水衫为主的化石树林，林中还有鳄等动物化石，说明极地曾具有热带的气候环境。自然环境是决定生命存在形态的主要因素，地球大爆发后，当那些身躯硕大的恐龙赖以生存的湿热环境不复存在时，即使有一些幸存下来，也无法适应相对寒冷干燥、有冷暖季节区分的气候环境而继续生在。所以，大多数恐龙的绝迹便自然而然了。 还有一部分幸免于难的恐龙（大多体形较小）以及一些早在保罗纪就已经进化为原始鸟类、哺乳类的动物、遵循自然界物竞天择、适者生存的法则，在相对恶劣的环境中，经过7000万年不断演变，大多数物种改变了原来的形态，由冷血动物进化为耐寒的能调节体温的热血动物（鸟类、哺乳类及人类）。当然，每次大规模物种进化后，总会有一些物种保留原状，像鱼类进化为两栖类后，鱼类还延续生存，爬行类中也有极少数（鳄、蜴蝎等）至今仍然保持了7000万年前恐龙的原始形态。 地球岩层中的生物遗迹揭示，在生物进化史上，每隔一定时期就会发生一次物种大灭绝，白垩纪末期的恐龙灭绝不是生物进化史上惟一的灾难，在更早的年代曾发生过绝大部分无脊椎动物在很短时间突然出现的“寒武纪生命大爆炸”现象。就像生物从单细胞向多细胞进化与爬行动物向哺乳动物进化一样，它们需要一个进化的过程（有1984年发现的我国云南澄江化石群为证）。 迄今没有明显的证据可以证明恐龙灭绝这种大规模生物灭绝是由小行星撞击引起的。但是，地球内部至今仍在继续的地质构造频繁变动的事实表明，周期性地壳构造变动引起的环境“灾变”在生物进化过程中始终起主导作用，当然，小规模的物种逐渐进化也是贯穿于整个生命演变过程。周期性天体爆发（如新星爆发）是包括地球在内的所有行星在演变过程中不可缺少的重要环节。那些山脉中的海洋生物化石和海底矿藏就是解释恐龙时代因地壳剧烈变动而终结的最好说明。 参考资料：
根据学术堂的了解，1966年，美籍华人高锟博士(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表论文，预见了低损耗的光纤能够应用于通信，敲开了光纤通信的大门。从此光纤在通信中的应用引起了人们的重视，很快在1970年8月，美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤，光纤通信的时代由此开始了。美籍华人高锟博士(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)在分析了造成光纤传输损耗高的主要原因后指出，如能完全除去玻璃中的杂质，损耗就可降到20dB/km——相当于同轴电缆的水平，那么，光纤就可用来进行光通信。在这种预想的鼓舞下，Corning公司终于在1970年制出了20dB/km损耗的光纤，从而为光纤通信的发展铺平了道路。对光纤谱特性的研究发现，它有3个低损耗的传输窗口，即850nm的短波长窗口和1300nm、1500nm的长波长窗口。而后，随着新的制造方法的出现及工艺水平的不断提高，光纤损耗不断降低。到1979年，单模光纤在1550nm波长的损耗已降到0.2dB/km，接近石英光纤的理论损耗极限。而且光波频率高，光纤的带宽资源亦十分可观，是任何其他传输媒质无法比拟的。可以这样说，光纤是通信工作者梦寐以求的理想传输媒质，有近乎完美的品质：几乎是无限的带宽;几乎是零的损耗：几乎为零的信号失真几乎为零的功率消耗几乎为零的材料消耗几乎为零的占有空间几乎为零的价格。因此，光纤是信息高速公路基础，开创当今信息革命的新纪元。
小题1:C小题2:A 略
光导纤维是一种比头发丝还细的玻璃纤维丝。光导纤维于20世纪20年代就研制出来了，是用超纯石英玻璃在高温下拉制而成的，有很好的导光能力。但是由于传输过程中光波衰减太大，因此没有实用价值。那时光导纤维每千米衰减100分贝，所以如果用来通信，就要每隔20米设一个中继站，故未能在实际通信中应用。
1966年，英籍华人高琨博士发表一篇著名的论文，首次提出解决玻璃纯度和成分的问题，就能够得到光传输衰减很小的玻璃纤维。
高琨于1957年从伦敦大学毕业，1965年开始从事光通信研究。他先是进行砷化镓光电二极管为光源的通信系统研究，后来又对光的传输媒体进行研究，发现主要困难是光波在纤维媒体中的损耗大，材料太脆，制作困难。于是他从改变材料的成分、纯度和结构入手，以解决光波传输的损耗等问题。实验结果表明，石英玻璃材料中的杂质浓度是影响光波衰减的主要因素，并对波长为1微米的光波进行实验得到每千米只衰减1分贝的好成果。他经过反复实验取得了许多重要的数据，为撰写论文打下了良好的基础。于是一篇以《适合于光频率的绝缘介质纤维表面波导》为题的论文发表了。他充分论述了经过多年艰辛探索的理论结果和实验成果。论文很快引起各国科学家和工程技术人员的重视和赞扬，并被广泛引入实际应用。1970年，美国康宁玻璃公司首先拉制成功第一根每千米只衰减20分贝的石英玻璃光导纤维。此后，光导纤维的衰减率不断下降：1974年，每千米2分贝；1976年，每千米1分贝；1979年，每千米0.2分贝；80年代达到每千米0.16分贝；90年代研制的氟化物玻璃纤维衰减更低，已降到每千米0.03分贝。这种高纯度氟化物玻璃光导纤维的传输能力十分强，一次传送距离长达4800千米，可以在无中继站的情况下进行洲际光通信。今天，可以说，光导纤维已走过艰辛的历程，取得了辉煌的成绩。
光纤的结构呈圆柱形，中间是直径为8微米或50微米的纤芯，具有高折射率，外面裹上低折射率的包层，最外面是塑料护套，整个外部直径为125微米。特殊的制造工艺，特殊的材料，使光纤既纤细似发，柔顺如丝，又具高抗拉强度，大抗压能力。在性能上，对光波衰减小，可以多功能传输声音、图像和文字，适应低温环境，抗电磁干扰，耐放射性辐射，光波在光纤中传播不向外辐射电磁波，有极高的保密特点，信息以光速传送，速度无与伦比，光通信比电通信的容量要提高1～10亿倍，一根光纤能同时传输100亿个电话，或1000万套电视节目，容量之大，难以想像，使它理所当然地成为现代通信的“天之骄子”。光导纤维不仅可用于通信，还可以用作传送光能；可以制作医用胃窥镜和工业用内腔镜，用途广泛。
在 块状金属玻璃(BMGs) 中引入更松散的原子堆积区域，可以促进塑性变形，使BMGs在室温下更具延展性。在此， 来自北京 科技 大学的吕昭平等研究者，提出了一种不同的合金设计方法，即掺杂非金属元素形成密集的填充图案。 相关论文以题为“Substantially enhanced plasticity of bulk metallic glasses by densifying local atomic packing”发表在Nature Communications上。
论文链接：
块状非晶玻璃从液态继承了无序的非晶结构。由于缺乏作为低势垒变形载体的晶体缺陷，如位错和堆垛缺陷，BMGs通常比它们的晶体对应物更强、更硬。然而，BMGs合金在室温下拉伸塑性极低，在载荷作用下往往发生灾难性破坏，严重阻碍了其广泛应用。与晶体相不同的是，BMGs的无序原子堆积不易定量描述，只有有限的方法来调整它们的结构-性能关系。因此， 调整BMGs的力学性能以克服其室温脆性，一直是一个长期存在的挑战。
在远低于玻璃化转变温度的BMGs中，塑性变形主要是由于局部扩散跃迁或被称为剪切转变区(shear transformation zone, STZs)的原子团簇的局部共同剪切事件，即一组原子共同克服了局部原子重排的能量势垒鞍点。 变形能力源于金属键合所固有的灵活性： 离域电子允许金属原子在彼此之间滑动而不受键合断裂的影响，而键合断裂有利于损伤而非剪切，例如在离子玻璃中。尽管局部剪切转变开始的位置仍然难以预测，但人们普遍认为，在BMGs中引入更松散的填充区域，可以有效地促进局部塑性事件。这些区域具有较高的局部势能，在加载时容易发生非弹性变形，表现为类液体行为。 因此，增加松散填充区域的数量，可以有效地提高BMGs的塑性。
这种材料设计路线，通过低温热循环或严重塑性变形等方法提高了BMGs的塑性，这些方法通常通过增加密度较低区域的可用性来增强结构波动。然而，目前大多数提高GMGSD塑性的方法，通常会由于引入更松散的填充区域而降低热稳定性和屈服强度。相比之下，松散填充区域的湮没通常被认为可以提高强度和硬度，并改善热稳定性，但往往会恶化塑性，正如BMGs中退火诱发的脆化所证明的那样。
在这里，研究者报告了一个新的设计概念，以改善BMGs的变形能力。研究者通过掺杂非金属元素(NMEs)来增加BMG的结构波动，这些元素具有较小的原子尺寸和与组成BMG的元素的混合负热 。研究者选择的候选元素是氧、氮、碳和硼，分别添加到Ti-、Zr-和Cu基BMGs中，同时，确定了特别合适的掺杂体系(范围从0.1%到0.3%)，因此，研究者观察到强度和延展性的显著提高。这可以归因于在非金属溶质周围形成的局部致密堆积区域(LDPRs)体积分数的增加，同时避免了脆性二次相的形成。这些LDPRs的邻近区域变得相对松散，从而增强了材料的结构波动，促进了局部剪切，极大地提高了材料的宏观塑性和韧性，并增强了强度。在热力学的指导下，根据与这些掺杂剂相关的适当的负混合热，该方法原则上是通用的，可以用于广泛改善MGs性能。
图1 基底与掺杂ZrTiHfCuNi BMGs材料的力学行为。
图2 基合金纳米压痕探针τmax的相对频率分布。
图3 研究了基合金和O0.2、B0.2、O0.3掺杂合金的低温比热容实验数据。
图4 低温下BMGs中γ弛豫的研究。
图5 基合金和O掺杂合金的局部原子堆积和剪切响应的MD模拟。
图6 增强BMGs结构异质性的两种方法示意图。
综上所述，目前的研究结果表明了如何通过不同的设计概念成功地克服BMGs的室温脆性。这是通过形成塑料顺应区，形成周围的密集填充团簇包含间隙掺杂剂。在这种方法中，小的间隙原子被称为“簇形成者”，因为它们体积小，热力学上的考虑，以及它们部分的共价键贡献。由此产生的结构不均一性的增加被证明是大幅度提高BMGs塑性的有效方法，在没有损失的情况下，而是在强度上增加。因此，适当掺杂氧、硼、碳、氮等NMEs，可以同时提高塑性、强度、热稳定性，甚至增强GFA。 这种组合在玻璃成型、可塑性、强度和成本之间取得了良好的平衡，为符合塑料和耐损伤的BMGs开辟了全新的合成、加工和应用范围。 （文：水生）
高性能玻璃之防弹玻璃
玻璃，是晶亮的，它看上去多么祥和，与世无争，它的心是冰冷的，外表同样冷若冰霜。 它的心碎了，随着手的松懈，它碎了，碎得体无完肤，它心上的创伤无药可医，那一刻，它落泪了，落了惟一的一滴泪珠，冰冷的泪滴。 然而这滴泪却滴进了我的心湖，我心中的湖泛起了涟漪，荡起了泪花和玻璃。 我的心被打破了，因为一滴冰冷的泪，它破碎了，碎屑飞舞在我的体内，像利刀般刺醒了我，那一刻，我的心流下了一滴黑色的泪珠，第一次落泪了，它敲醒了我，我无法再次沉睡，只能去面对这残酷的现实。 但是，痛苦却并未因此而消失，它滞留了，可是却不允许我表露出来，因此，我没有笑容，只有痛苦，但我灰暗的世界中却没有一丝美丽的色彩，尽管世界是七彩的，但黑色的泪珠控制了我，七彩的世界也无法为我灰暗的失界渲染上自然的颜色。 我放弃了，放弃与它斗争了，我像木偶般生活，一切都支离破碎。 玻璃之心，冷若冰霜，它碎了，流下了冰冷的泪，激起了黑色的泪……
有机玻璃表面增强增透的研究摘要:采用溶胶-凝胶体系制备光学塑料(有机玻璃:PMMA)表面增强的有机硅树脂涂层,制得Si-O-Si刚性交联网络涂层,具有良好的耐磨性及附着力,其表面平整、光滑,同时对PMMA基板的透光性具有明显的改善.并通过红外吸收光谱(FT-IR),紫外分光光度计(UV-vis)等手段,对涂层固化过程及各项性能进行表征.关键词:溶胶-凝胶;有机硅树脂;有机玻璃;表面增强;透光性光学塑料具有质轻,耐冲击,易于加工成型等特点,作为光学材料的重要分支正日益蓬勃的发展起来[1].然而,与光学玻璃相比,光学塑料表面硬度低,耐磨性、耐刮伤性及耐溶剂性差,在使用过程中常因表面易于擦伤或环境腐蚀形成的斑点而导致光学性能的下降,从而严重制约了光学塑料在高性能光学器件上的应用[2].而通过对光学塑料进行表面增强处理可以在保证良好透光性的前提下,对光学塑料表面起到很好的保护作用,改善表面的机械性能,提高其使用寿命,对扩大光学塑料在不同领域的应用有很大帮助.国外从60年代起就已经开始致力于光学塑料表面的有机硅耐磨涂层研究,相比之下国内的研究起步较晚,性能优良的产品较少.与国外同类产品相比,国内的增硬涂层或是耐磨性能较差,或是储存稳定性较差(一般不超过3个月至半年即有颗粒析出),目前国内所用的高性能有机硅增硬涂层主要依靠进口.本文旨在尝试采用不同的酸性催化体系,在保证涂层高表面硬度及良好透光性的前提下,利用二烷氧基硅烷增强涂层的韧性并提高溶胶产品的存储稳定性.接着在最常见的光学塑料有机玻璃(PMMA)表面制得有机硅树脂涂层,对其涂层形貌、结构进行观察分析,结果表明该涂层与基材具有良好的粘附性,涂层表面光泽好,有效提高了有机玻璃的表面强度,改善其耐刮伤性及透光性能.1实验部分1.1实验原料正硅酸乙酯(TEOS,AR);二甲基二甲氧基硅烷参考文献:[1]何子博,苏葆辉,冉均国,等.树脂镜片抗磨加硬膜层的研究进展[J].材料导报,2005,19(7):41-44.[2]王生杰,佀庆法,范晓东.功能性有机硅涂层材料[J].涂料工业,2005,36(6):48.[3]Que W, Sun Z, Zhou Y, et al. Optical and mechanicalproperties of TiO2/SiO2/organically modified silane com-posite films prepared by sol-gel processing[J].Thin SolidFilms,2000,359(2):177-183.[4]何涛,高长有.双组分有机硅涂料及其对有机玻璃表面的增强作用[J].有机硅材料,2006,20(6):288-291.[5]Almeida R M,Guitton T A,Pantano Jr G C.Characteriza-tion of silica gels by infrared reflection spectroscopy[J].Journal of Non-Crystalline Solids,1990,121(1/3):193-197.[6]高长有,杨柏,沈家骢,等.有机硅耐磨透明涂料[J].高分子通报,1996(2):120-125.[7]Zeno W,Frank N,Peter S.有机硅涂料科学和技术[M].北京:化学工业出版社,2002.