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光功能復(fù)合材料是具有光學(xué)或光電功能特性的復(fù)合材料，它可以由具有光功能特性的功能體與普通基體或具有光功能特性的基體復(fù)合而成。光與固體材料相互作用時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電子極化或者電子能態(tài)轉(zhuǎn)變，發(fā)生透射、反射、散射和吸收等過(guò)程，導(dǎo)致材料的光學(xué)性能發(fā)生變化。其中研究和應(yīng)用較為廣泛的有透光功能復(fù)合材料、電致發(fā)光功能復(fù)合材料、電致變色功能復(fù)合材料和光電轉(zhuǎn)換功能復(fù)合材料等。由于功能特性不同，所涉及的光功能組分及其基體也有不同。

隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，發(fā)展長(zhǎng)壽命、低成本、良好的環(huán)境親和性的高性能智能材料已是大勢(shì)所趨，開發(fā)具有采光、調(diào)光、聚光、蓄光、光電轉(zhuǎn)換、熱電轉(zhuǎn)換等多種功能/智能特性的新型光功能復(fù)合材料將成為重要研究方向之一。

透光功能復(fù)合材料

透光功能復(fù)合材料主要指玻璃纖維增強(qiáng)透明基體的復(fù)合材料，其透明基體可以是透明的聚合物、玻璃、單晶或玻璃陶瓷等。其中，透明的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料按樹脂種類可分為不飽和聚酯、丙烯酸酯類樹脂等；按纖維種類可分為玻璃纖維氈（各向同性）、單向布或無(wú)捻方格布（各向異性）等。常用的采光制品可以分為三類：

平板及波形板

夾層結(jié)構(gòu)采光板

殼體結(jié)構(gòu)采光罩。

設(shè)計(jì)高性能透光功能復(fù)合材料的關(guān)鍵之一是控制復(fù)合材料中各組分的散射強(qiáng)度。散射是發(fā)生在材料內(nèi)部折射率改變的界面上的光反射。這些界面包括材料內(nèi)部的相界面、表面、裂紋等。材料中的雜質(zhì)和組分波動(dòng)亦是產(chǎn)生散射的重要原因之一。散射除會(huì)導(dǎo)致光損耗外，還對(duì)復(fù)合材料的透明性產(chǎn)生重要影響。

透光復(fù)合材料的設(shè)計(jì)主要需滿足光學(xué)性能要求，因此一般需考慮以下幾點(diǎn)：

(1) 通過(guò)匹配光功能復(fù)合材料各個(gè)組分的折射率可以獲得高透明性，組分折射率越接近，透明性越好；

(2) 減少?gòu)?fù)合材料中各相粒子尺寸至100nm以下，也能使復(fù)合材料接近透明；

(3) 復(fù)合材料成型加工過(guò)程中產(chǎn)生的取向及各向異性，將會(huì)明顯改變折射率，從而對(duì)復(fù)合材料的光學(xué)透明性或其他光學(xué)性能產(chǎn)生不利影響；

(4) 光功能復(fù)合材料應(yīng)盡量避免雜質(zhì)摻入。其驗(yàn)證主要是測(cè)試其透光率是否滿足要求，其次再考慮其力學(xué)性能及其他性能（如耐老化性能）。

透光功能復(fù)合材料是一種非均質(zhì)透光材料，結(jié)合了透光材料和結(jié)構(gòu)材料的特點(diǎn)，具有比普通玻璃更優(yōu)異的力學(xué)性能，可以制成各種采光制品，代替玻璃等普通采光材料，除大量用于溫室頂板外，也可用于建筑物采光、工業(yè)防護(hù)罩、照明燈具擋板等，但需要改善其阻燃性能。因此如何使樹脂基體的光學(xué)性能與玻璃纖維相匹配，同時(shí)兼顧復(fù)合材料的力學(xué)性能、阻燃性、耐老化性、色澤等其他性能是其研究方向之一。