|
碳纤维已经发展成为重要的化学化工材料之一，应用领域非常广泛。但是，目前的碳纤维产品颜色过于单一，基本是黑色或深灰色的。如果你问碳纤维的梦想是什么？它的梦想一定是想拥有一张彩色照片。近日，中国科学家帮助碳纤维实现了这一梦想。 什么是碳纤维？ 碳纤维(carbon fiber)是一种兼具化学惰性和半导体性能的纤维材料，具有重量轻、强度高、弹性模数高、耐高温、耐酸、导电性强、长期受力不发生潜变和耐疲劳、尺寸稳定性强、热导率高、摩擦係数小、具润滑性等优异性能。碳纤维是21世纪最具潜力的新材料之一，广泛应用于航空航天、汽车、化工、基础设施、军事、体育、能源、纺织等各个领域。 在微观上，碳纤维的表面为非极性的高度结晶的乱层石墨结构,呈现较高的化学惰性, 表面能低,表面光滑。碳纤维与基体结合较弱,且碳纤维活性表面积小,边缘活性碳原子数目少, 界面强度下降，从而影响了复合材料优异性能的充分发挥。另外，碳纤维与染料分子间的化学键合作用比较弱，使得染色相当困难。导致了所目前的碳纤维产品颜色过于单一，基本是黑色或深灰色的。 最新的研究论文说了啥？ 近日，我国武汉纺织大学徐卫林教授和湖北大学王世敏教授带领的科研团队已经找到了一种简易且高效的碳纤维织物着色方法，利用结构生色而不是化学染色实现了碳纤维织物颜色可调，同时增强了碳纤维织物的耐洗涤性能。 该项研究主要利用结构生色的原理，采用原子层沉积（ALD）技术，在碳纤维表面构建尺度各异的非晶TiO2薄膜，通过控制影响非晶TiO2薄膜的温度、压强以及时间等因素，制备成具有鲜艳色泽的彩色碳纤维及其织物。 自然界的结构色启发科研 结构色，来源于周期性的有序纳米结构，广泛存在于自然界中。结构色是由于物体本身结构的存在对光产生了反射、衍射、干涉等物理作用产生的颜色。结构色是一种无须用染料、颜料着色就能产生的颜色。与染料或色素相比，结构色具有色彩饱和度高、结构不变永不褪色、绿色环保等优点。为碳纤维的生态着色开辟了新的道路。
（来源：Chemistry world ） 研究结果让我们分外惊喜 研究结果表明：碳纤维表面存在的缺陷和含氧官能团（如－OH和－COOH），能有效启动TiO2薄膜的生长。通过重复原子层沉积（ALD）循环数目，可精确调节TiO2薄膜厚度，进而获得其他各种不同的颜色。 TiO2薄膜厚度影响碳纤维色彩 （来源：ACS Nano） 此外，该团队研究出的彩色碳纤维可以织成与常规碳纤维织物具有相似力学性能的织物，即使它们被洗了50次，仍然不会褪色，保持明亮。这项研究成果为实现碳纤维及其织物的生态着色指明了方向，为高科技织物提供了更时尚的色彩选择。同时，该方法可应用于未来的光学或色彩显示技术。
了解更多最全、最新论文快讯 登录CBG官网（www.chembeango.com） 下载ChemBeanGo APP CBG资讯 ∣知识就是力量 |
|
|
