磷酸锆碟片液晶相行为研究-材料工程专业毕业论文

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1、分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111202090广东工业大学硕士学位论文(工程硕士)磷酸锆碟片液晶相行为研究李华伟指导教师姓名、职称：一一盛正丕数握学科(专业)或领域名称：一挝料工程学生所属学院：挝魁量能遮堂医论文答辩日期：2Q!三生鱼旦垒目万方数据ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineering)StudyontheDiscoticL

2、iquidCrystalPhaseBehaviorsOfOtZircon‘mIUmPhasphateaspateNarloplatesCandidate：LiHuaweiSupervisor：ChengZhengdongJun2015SchoolofMaterialsandEnergyGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006万方数据摘要摘要在自然界和工业产品中，我们经常碰到各种碟状胶体悬浮液体系，例如粘

3、土、沥青、红细胞以及碟状液晶太阳能电池。尽管他们在自然界中含量丰富，并且在工业上已经得到广泛地应用，但是相对球状、棒状胶体颗粒，由于模型体系的缺乏，人们对碟状胶体颗粒的研究较少。在本课题研究中，我们将以厚度均一，直径大小可控的单层ZrP碟片为模板体系，研究碟状胶体液晶的相行为。具体工作如下：1．采用水热法制备结晶态的Q．ZrP碟片，并利用TBAOH将其剥离成单层ZrP碟状胶体液晶，研究了温度对碟状液晶相行为的影响。结果表明：随着温度的升高，碟状液晶的I．N相变初始临界浓西l会增大，同时I．N相变

4、区间变宽。分析认为，对于带电的ZrP胶体悬浮液体系，￡，T随着温度的上升而减小，导致N相的融化，最终使咖．；同时在更高的温度时，碟状液晶的相变对多分散性更为敏感，导致碟状液晶的I．N相变区间变宽。2．采用水热法和回流法制备不同直径大小的ZrP碟片，并利用I．N相变分离法控制碟片的多分散性，绘制了不同直径大小的ZrP碟状液晶的I．N相变相图，观察了碟片直径大小对碟状液晶I—NYf[j变相分离速率的影响。结果发现，I．N相变临界浓度≯。会随着碟片直径的增加而变小；I．N相变速率会随着碟片粒径的减小而

5、变大。这是因为，大的碟片更容易取向，因此大粒径的碟状液晶会率先在较低浓度进行I．N相变：而对于较小的碟片，由于其布朗运动速率较快，使其能更快地形成有序结构，因此其I．N相分离速度也就越快。3．利用TBACl分子改变碟状液晶的离子强度，研究了离子强度对液晶相行为的影响。研究发现，相变临界浓度咖．随着离子浓度的增加先变大而后减小；随着离子强度的增加，碟状液晶的I—N相分离速率变快。这是因为，随着离子强度的增加，碟片的有效体积会减小，同时颗粒之间的相互静电排斥力减小。在碟状液晶的I-N相变过程中，碟片

6、有效体积的减小会抑制N相的形成，而碟片静电作用力的减小会加强万方数据广东工业大学硕士学位论文碟片各向异性从而促进N相的形成。在悬浮液的离子强度较小时，碟片有效体积的减小对液晶相变的影响起主导作用，抑制了N相的形成，西．变大；而当悬浮液的离子强度到达一定值时，碟片静电相互作用力的减小在相变过程中取到决定性作用，促进的N相的形成，咖。减小：碟片有效体积的减小使得碟片的移动速率加快，因此I．N相分离速率变快。关键词：碟状胶体；磷酸锆；胶体液晶；液晶相变；带电碟片万方数据ABSTRACTABSTRACT

7、Colloidalsuspensionsofdisksandplatesareabundantinthenatureandindustrialproducts，suchasclay，asphalts，redbloodcellsanddiscoticliquidcrystalsolarcell．Despitetheirabundanceandwideindustrialapplication，disksaretheleaststudiedcomparedtospheresandrods，dueto

8、thelackofmodelingsystems．Inthisresearch，wewillusethemonolayersZrPnanoplates，whichareidenticalinthicknessanddiametercontrollable，asamodelsystemtostudythephasebehaviorsofdiscoticcolloidalliquidcrystals．Detailsarefollows1．ThecrystallineQ-ZrPweresynthesi