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光致变色材料
2021-03-23

光致变色材料

光致变色材料是一种当受到某一波长的光照射时其颜色发生变化,光线消失后又可逆变到原来状态的功能性材料。该类材料根据材料特性,可分为有机光致变色材料和无机光致变色材料。有机光致变色材料目前发现有几十种类型,主要有以下几类:偶氮苯类化合物,俘精酸酐类化合物,螺吡喃类化合物,二芳基乙烯类化合物。无机光致变色材料主要为掺杂型卤化银、卤化铜、卤化镉、氯化D、钼酸银等物质材料。

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有机光致变色材料目前已发展到4个基本色:紫色、黄色、蓝色、红色。这4种颜色光变材料初始结构均为闭环型,即在原始状态时是没有颜色的;当在紫外线照射下该类化合物结构发生变化从而导致材料颜色变化成紫色、黄色、蓝色、红色;当所受光线消失后,其结构恢复,颜色随着恢复如初。由于有机材料老化性能受紫外线影响大,随着紫外线照射时间的增加,其变色衰减严重。因此该类材料应用存在一定的局限性。主要应用在使用寿命较短的产品上。

无机光致变色材料,在无光照的条件下,金属离子呈离子态,金属离子颜色决定材料颜色;而在光线的辐射下,不稳定电子接受光子后离开卤离子,与金属离子结合为金属,材料随之变色。当紫外线辐射减弱,移动电子离开金属原子返回卤原子,材料颜色逐渐恢复成原先的状态。一般的光致变色材料,变色同时也受到温度的控制,在光照度不变时,温度越低则颜色越深。光致变色材料大多为灰色和棕色的,俗称灰变和茶变,其它的颜色也可以通过专门的工艺达到。这种光致变色的过程是可逆的,无机材料老化性能非常稳定,反复变色的循环过程后材料结构依然稳定,因此不会出现变色衰减现象,能广泛应用在各类产品上。

光致变色材料的原料成本便宜,材料无味无毒,对人体不会造成危害,也不污染环境,其产品能给人们带来丰富多彩的颜色变化,给人带来丰富视觉效果。该种材料可应用于对颜色有要求的各种生活用品、标志物等领域;也可应用于对太阳光调节有需求的建筑幕墙、汽车玻璃、农业大棚等领域;其优秀的光学性能还能用作为军事上的遮蔽材料,光信息存储和光开关等光电子器件领域。

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