纺织材料的光学特性
石墨烯掺在纺织面料中的作用
石墨烯掺在纺织面料中的作用石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有出色的导电性、导热性和机械性能。
近年来，石墨烯被广泛研究应用于各个领域，其中之一就是纺织面料。
石墨烯掺杂在纺织面料中，可以赋予面料一些特殊的功能和性能，提升纺织品的品质和使用价值。
石墨烯掺杂在纺织面料中可以赋予面料良好的导电性能。
由于石墨烯具有极高的电子迁移率和电导率，将其掺杂在纺织面料中可以形成导电网络，使得纺织品具备导电功能。
这种导电性使得纺织品可以应用于智能服装、医疗电子产品等领域。
例如，智能服装中的导电纺织面料可以实现与电子设备的互联，实现数据传输、体温监测、生理参数检测等功能。
石墨烯掺杂在纺织面料中还可以提升面料的导热性能。
石墨烯具有高热导率，可以有效传导热量。
将石墨烯掺杂在纺织面料中，可以形成导热路径，提高纺织品的导热性能。
这一特性使得纺织品在冬季保暖服装、防火服装等领域具备更好的热保护性能。
此外，在高温环境下，石墨烯掺杂的纺织品还可以有效散热，保持人体的舒适感。
石墨烯掺杂在纺织面料中还可以赋予面料出色的机械性能。
石墨烯具有极高的强度和韧性，可以增强纺织品的抗拉强度和耐磨性。
掺杂石墨烯的纺织品在使用过程中不易磨损和变形，具备更长的使用寿命。
此外，石墨烯还具有优异的耐化学腐蚀性能，可以提高纺织品的耐久性和抗污性。
石墨烯掺杂在纺织面料中还具有一些其他的特殊功能。
例如，石墨烯具有优异的光学特性，可以用于制备纺织品中的光学器件，如光电子显示器、光电子传感器等。
总结起来，石墨烯掺杂在纺织面料中可以赋予面料导电性、导热性和机械性能的改善，提升纺织品的品质和使用价值。
随着石墨烯技术的不断发展和完善，相信石墨烯掺杂的纺织品将在未来得到更广泛的应用。
纺织品的光敏性能研究
纺织品的光敏性能研究光敏性是指物质对光的敏感程度，是光和物质相互作用产生的一种特性。
纺织品作为一种重要的功能材料，其光敏性能一直备受研究者关注。
随着人们对智能材料的需求不断增加，也变得越来越重要。
纺织品的光敏性能研究主要包括两个方面：一是纺织品对光的吸收、反射、透过等光学特性的研究；二是纺织品在光照射下的物理、化学响应及其应用。
通过对纺织品的光敏性能进行研究，可以为纺织品的功能改良、应用扩展提供基础数据和理论支持。
首先，纺织品的光学特性对其光敏性能具有重要影响。
纺织品的颜色、纹理、材质等特征决定了其在光照射下的反射、吸收和透射程度。
一些特殊功能纺织品如抗紫外线纺织品、热敏纺织品等在光学特性上具有独特性，通过对其光学特性的研究可以更好地了解其光敏性能。
其次，纺织品在光照射下的物理、化学响应也是研究的重点。
光敏纺织品可以利用光的能量进行光化学反应，实现特定功能，如光催化、光降解等。
此外，在光照射下，纺织品的表面形貌、力学性能等也可能发生改变，对纺织品性能的影响不容忽视。
最后，纺织品的光敏性能还可以应用于多个领域。
除了传统的纺织品领域，光敏纺织品在光催化、环境保护、医疗卫生等领域都有广阔的应用前景。
如何将纺织品的光敏性能与其他功能进行整合，发挥其潜在的应用价值，是未来研究的一个重要方向。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，纺织品的光敏性能研究是一个复杂而富有挑战性的课题，需要综合运用光学、物理、化学等学科的知识，深入探讨纺织品在光照射下的行为规律及其机制。
只有深入研究纺织品的光敏性能，挖掘其潜在的应用价值，才能更好地推动纺织品产业的发展，并为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
生活用纺织材料的种类及性能
第一章1、材料的分类天然纤维：植物纤维(种子纤维、韧皮纤维、叶脉纤维、果实纤维、其他纤维)、动物纤维（羊毛、兽毛、兽绒、蚕丝）、矿物纤维——石棉化学纤维：再生纤维：再生纤维素纤维（粘胶纤维、醋酯纤维、铜氨纤维、竹浆纤维、天丝纤维、莫代尔纤维、玉米纤维等）、再生蛋白质纤维（大豆纤维、牛奶蛋白纤维等）、再生淀粉纤维（用玉米、谷类淀粉物质制取的纤维，如聚乳酸纤维）合成纤维（涤纶、锦纶、腈纶）2、各种纤维材料的别称及优缺点棉纤维（白叠）：优点：细长柔软、吸湿性好、隔热耐热缺点：弹性和弹性恢复性较差、易发霉、易燃彩棉纤维（天然彩棉）：优点：1、绿色环保——色彩天然，无需染色，减少了化学用剂的2、污染生态整理工艺，使彩棉中有益于人体健康的植物蛋白质和维生素得以保留，其PH 值呈酸性，与人体的弱酸性吻合，对人体皮肤无刺激，并具止痒、亲和肌肤的作用，符合环保及人体健康的要求3、不带任何自由电荷，故抗静电4、不易变形、不起球5、比普通棉具有更好的防紫外线辐射能力6、吸湿、透气缺点：色彩单调、色素不稳定、产品容易变色、产品尺寸稳定性差木棉纤维（吉贝）：优点：良好的光泽、密度低，质量轻、拒水吸油、不吸潮、隔音、隔热、手感好缺点：长度较短、强度低、抱合力差、缺乏弹性、难以单独纺纱香蕉纤维：优点：质量轻、光泽好、吸水性高、抗菌性强、易降解且环保缺点：柔软性较亚麻、黄麻差；弹性较亚麻、黄麻差；可纺性较亚麻、黄麻差菠萝纤维（凤梨麻）：优点：外观洁白、柔软爽滑、手感如蚕丝，故又有菠萝丝的称谓、容易印染、吸汗透气、挺括不起皱、穿着舒适缺点：伸长小、弹性差羊毛纤维：优点：弹性好；手感滑糯；吸湿性好；易染色、不易沾污缺点：易毡缩、缩水率高（山）羊绒纤维（纤维钻石、软黄金）：优点：纤细、柔软保暖、自然卷曲度高，在纺纱织造中排列紧密，抱合力好、保暖性好，是羊毛的1.5-2倍、羊绒纤维外表鳞片小而光滑，纤维中间有一空气层，因而其重量轻，手感滑糯、色泽自然柔和、吸湿性强，可充分地吸收染料，不易褪色、弹性好、保型性好其他动物纤维：安哥拉兔毛（长毛兔毛，有不同品系）：优点：体积质量小，质量轻、吸湿性好、光泽好、油脂低，通常不需洗毛缺点：强度低、抱合力差、易落毛、纯纺可纺性差丝纤维(中国古代丝织品种有：绢、纱、绮、绫、罗、锦、缎、缂丝等；现今按照组织结构、原料、工艺、外观及用途分为：纱、罗、绫、绢、纺、绡、绉、锦、缎、绨、葛、呢、绒、绸14大类。
纺织材料的光学性能分析
纺织材料的光学性能分析在纺织领域中，纺织材料的光学性能是一个至关重要的特性，它不仅影响着纺织品的外观和视觉效果，还与纺织品的功能和应用密切相关。
纺织材料的光学性能包括颜色、光泽、透明度、反射率、折射率等多个方面，这些性能的综合表现决定了纺织品在不同场景下的使用效果和价值。
颜色是纺织材料最直观的光学性能之一。
颜色的产生源于纺织材料对不同波长光的吸收、反射和透射。
纺织材料的颜色可以通过天然纤维的本色、化学染料的染色或物理方法的处理来实现。
天然纤维如棉花、羊毛、蚕丝等具有各自独特的本色，但为了满足多样化的市场需求，通常需要通过染色来获得丰富的色彩。
染色过程中，染料分子与纤维分子之间的相互作用以及染色工艺的控制都会影响颜色的鲜艳度、均匀度和牢度。
此外，现代纺织技术还发展出了数码印花等新型的着色方法，能够更加精确地实现复杂的图案和色彩效果。
光泽是纺织材料另一个重要的光学性能。
光泽的强弱取决于纺织材料表面的平整度、粗糙度以及纤维的折射率等因素。
光滑平整的表面能够反射更多的光线，从而呈现出较强的光泽；而粗糙的表面则会散射光线，导致光泽较弱。
例如，丝绸由于其纤维表面光滑，折射率较高，通常具有较强的光泽，给人以高贵、华丽的感觉；而棉织物的纤维表面相对粗糙，光泽较为柔和。
在纺织材料的加工过程中，通过后整理工艺如轧光、涂层等可以改变材料表面的光泽度，以满足不同的产品需求。
透明度是纺织材料的又一光学性能特点。
纺织材料的透明度取决于纤维的排列紧密程度、纤维的粗细以及材料的厚度等。
一些轻薄的纺织材料如丝绸纱巾、薄棉布等具有一定的透明度，可以营造出朦胧、飘逸的效果；而厚重的织物如牛仔布、毛毡等则几乎不透明。
透明度的控制在服装设计和功能性纺织品的开发中具有重要意义，例如在防晒服的设计中，需要选择适当透明度的材料来达到既透气又防晒的效果。
反射率和折射率也是纺织材料光学性能的重要参数。
反射率决定了纺织材料对光线的反射能力，而折射率则影响着光线在材料内部的传播和折射。
pvdf分析报告
PVDF分析报告引言本文旨在对聚偏氟乙烯（PVDF）材料进行分析。
PVDF是一种具有优良性能的高分子材料，广泛应用于电子、化工、医疗等领域。
本文将从材料特性、制备方法、应用领域等方面对PVDF进行详细分析。
1. PVDF材料特性PVDF具有以下主要特性： - 耐热性：PVDF具有较高的熔点和热稳定性，能够在高温环境下保持稳定性能。
- 耐化学性：PVDF对许多化学品具有优异的耐腐蚀性，能够在酸、碱、有机溶剂等恶劣环境中保持稳定性能。
- 电绝缘性：PVDF是一种优良的电绝缘材料，可用于制造电子元件、电缆、电池等。
- 机械性能：PVDF具有较高的拉伸强度和韧性，能够承受较大的力和应变。
- 透明度：PVDF具有较高的透明度，可用于制造光学材料。
2. PVDF制备方法PVDF的制备方法主要包括溶液法、熔融法和悬浮聚合法。
- 溶液法：将PVDF溶解在合适的溶剂中，通过溶液浇注、薄膜拉伸、溶液旋涂等方法制备PVDF薄膜或纤维。
- 熔融法：将PVDF加热至熔点，通过挤出、注塑等方法制备PVDF制品。
- 悬浮聚合法：将PVDF微粒悬浮在溶剂中，通过聚合反应制备PVDF颗粒或薄膜。
3. PVDF应用领域由于PVDF具有优异的特性，广泛应用于以下领域： - 电子领域：PVDF可用于制造电池隔膜、电容器、传感器等电子元件。
- 化工领域：PVDF可用于制造管道、阀门、泵等耐腐蚀设备。
- 医疗领域：PVDF可用于制造人工关节、人工血管、医用膜等医疗器械。
- 纺织领域：PVDF纤维可用于制造防水、防尘、防静电等功能性纺织品。
- 光学领域：PVDF透明度高，可用于制造光学镜片、液晶显示器等光学材料。
结论综上所述，PVDF是一种具有优异特性的高分子材料。
通过不同的制备方法，可以制备出PVDF薄膜、纤维、颗粒等制品。
PVDF在电子、化工、医疗等领域具有广泛应用前景。
随着科技的不断进步，PVDF材料的性能和应用领域还将不断拓展。
纺织材料的热学、光学和电学性质
（三）合成纤维的热收缩和热定形
合纤受热后发生不可逆的尺寸收缩现象，称～。 原因 合纤在纺丝成形过程中经受拉伸，在纤维中残留有内应力，但受玻璃态的约束不能恢复。当纤维受热超过一定温度，分子间的约束减弱，由于内应力的作用而产生收缩。
*
弊：影响织物的服用性能 利：获得特殊的外观效果，如膨体纱
（五）熔孔性
01
02
*
落球法 烫法：热体（金属棒、纸烟等）接触试样一定时间，观察熔融状态。 天然纤维和粘胶的抗熔性好，涤纶、锦纶等的抗熔性差。
测量方法
01
与天然纤维混纺 制造包芯纱（锦纶、涤纶外包棉） 对织物进行抗熔、防熔整理
改善织物抗熔性的方法
02
纺织纤维在光照射下表现出来的性质。包括，
标准波长
波长范围
红色
700
620-780
橙色
610
595-620
黄色
580
575-595
绿色
510
480~575
蓝色
470
450~480
紫色
420
380~450
纤维的光泽 光泽是纺织材料的重要外观性质。光泽取决于对可见光的反射情况。当光线射到纺织材料的表面时，在纤维和空气的界面上同时产生反射和折射，光的一部分被反射，另一部分折射光在纤维内部进行，当达到另一界面时，再产生反射和折射。
02
3. 影响光泽的因素 （1）纤维的纵向形态：表面光滑，粗细均匀，光泽好，如丝光棉、没有卷曲的化纤长丝。 （2）截面形态 圆形截面：透光能力强，观感明亮，易形成极光，纤维绕轴心转动光泽不变； 三角形截面：可发生全反射、有闪光效应。
入射
反射1
反射3
折射2
高性能涤纶织物的光学性能研究与应用
高性能涤纶织物的光学性能研究与应用近年来，以高性能涤纶织物为代表的合成纤维材料在纺织行业中得到了广泛的应用。
高性能涤纶织物以其优异的物理性能，如高强度、高耐磨性和耐候性等，成为了许多领域中替代传统纺织材料的首选。
在这些应用领域中，涤纶织物的光学性能起着重要的作用。
光学性能研究是涤纶织物开发和应用的关键之一。
涤纶织物作为一种光学材料，其光学性能对于纺织品的使用和功能起着决定性的作用。
涤纶织物的光学性能研究涉及到材料的透光性、透射性、散射性等多个方面的测试和分析。
首先，涤纶织物的透光性是其光学性能的关键指标之一。
透光性反映了涤纶织物对光线透过的能力。
常见的测试方法是透光率测试。
通过测试涤纶织物对特定波长光线透过的比例，可以评估织物的透光性能。
透光性的研究对于涤纶织物在户外运动衣、窗帘、遮阳帽等领域的应用具有重要意义。
其次，透射性是评价涤纶织物光学性能的重要参数之一。
透射性指的是光线通过涤纶织物后的透过率。
透射性与透光性密切相关，但有所不同。
透射性主要考察的是光线在透过涤纶织物后的损失情况。
透射性的研究对于涤纶织物在遮光窗帘、太阳镜、车窗膜等领域的应用具有重要意义。
此外，涤纶织物的散射性也是光学性能研究的重要内容之一。
散射性主要评价织物对光线的散射效果。
散射性的研究包括多个方面的指标，如散射系数、散射角度等。
涤纶织物的散射性对于光线的传递和分散起着重要的影响。
在照明领域、光学膜等应用中，涤纶织物的散射性能是一个重要的参考指标。
研究和掌握涤纶织物的光学性能对于其在不同领域的应用具有重要意义。
光学性能的研究结果可以为涤纶织物在服装、家居、建筑等领域的设计和开发提供科学的依据。
在服装领域，研究涤纶织物的光学性能可以为功能性运动服、户外服装等的设计和制作提供指导。
比如，在户外运动服中，需要选用透光性好、透射性适中的涤纶织物，以保证穿着者的舒适感和防护性能。
而在工作服等领域，则需要考虑织物的散射性能，以提高工作环境的安全性和可见性。
纺织材料学 13 纺织材料的光学性质
2021/5/4
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13
表 常见纤维的折射率、双折射和纤维密度 （温度 20±2℃，相对湿度65%±2%）
2021/5/4
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14
的。 化纤表面光滑，反光亮度大，光泽强。
2021/5/4
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7
第二节 折射率和双折射率
当光线照射在纤维上，在纤维（介质2）与空气或 液体（介质1）的界面处将发生反射与折射现象。
图 层状结构纤维多层反射和折射对光泽影响的示意图
ห้องสมุดไป่ตู้
2021/5/4
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8
1．双折射现象
平行偏振光沿非光轴方向投射到纤维上时，除了在界 面上产生反射光外，进入纤维的光线被分解成两条折 射光，称之为纤维的双折射。
其中一条： 寻常光（简称o光），遵守折射定律，振动面⊥光轴，
n⊥； 另一条： 非寻常光（简称e光），不遵守折射定律，振动面‖
光轴，n‖。 双折射率：△n=n‖- n⊥
2021/5/4
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9
纤维的双折射现象
传播速度较慢的光，称慢光， 又称e光，该方向的折射率较 大
传播速度较快的光，称快光， 又称o光，该方向的折射率较 小
2
一、纤维的色泽
1. 纤维的颜色 纤维的颜色取决于纤维对不同波长色光 的
吸收和反射能力。 天然纤维的颜色取决于： ⑴ 品种（即天然色素）； ⑵ 生长过程中的外界因素； 合成纤维的颜色取决于： ⑴ 原料（是否含有杂质）; ⑵ 纺丝工艺（如温度、加热、时间等）
2021/5/4
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3
大小和反射光量的分布规律 。 反射光量很大，分布不均匀——“极光”； 反射光量很大，分布较均匀——“肥光”。
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平行光顺着纱线的轴向，射在纱线上，反射光也平行， 光泽感就强；射到纱线上的光束与纱的轴向垂直，易 形成散射，光泽就差
2020/5/8
Z
Z
Z
S
（a）捻向相同，光泽方向相反 （b）捻向相反，光泽方向相同
经纬纱的捻向一致，有助于光线的规律反射，如果经纬 纱不同捻向，且其捻回角 (加捻后纱的表层纤维对纱轴的 倾角 )各为一定数，使经纬的纤维排列方向完全一致时， 光泽感最强
增加。当其粒径减小到可见
光波长范围以下时，将引起
衍射现象，使散射效率急剧 下降直到透明。TiO2比 CaCO3的散射系数要大得 多，散射中心折射率变化越 大，散射效率越大 。
2020/5/8
二、纤维的外部结构对光学性能的影响
（一）截面形状
2.4
2.2
度 强 2.0 对 相 1.8 光 射 1.6 反
双折射现象
纤维分子链平行方向和垂直方向 对光辐射形变有不同的抵抗能力， 导致了分子平行向和垂直向折射 率的差异
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/5/8
纤维的内部结构对纤维透明度的影响
绝干纯净的纤维材料是绝缘电介质材料，消光系 数k接近于零， 透明度极高 纤维材料含有伴生物、杂质、含有水分，对光线 既不全透明，也不全反射， 半透明材料
2020/5/8
???? ?? ??
第二次界面
?
t
? ?????? ?
（二）光泽
纤维光泽的测量：三维变角光度仪。边旋转试样 边测定反射通量，测出的最高和最低光通量 M和 L ，光泽度 G
G ? (M ? L) L? 100%
纤维外表面的平整决定了纤维反射光辉度的分布
纤维内部的反射比例以及透明性与辉度分布反映出 纤维光泽的质感－光泽感
分子的电子结构因辐射的 光频电场作用而形变的程度
纤维的折射率大
对光线的反射比越大
纤维回潮率高
2020/5/8
对光的折射率下降
常见纤维的折射率
n∥
n?
? n ? n∥ ? n?
2020/5/8
n⊥的折射光（称寻常光线或称 O光）： 振动面与纤维几何轴垂直，遵守折射定 律，在不同方向的折射率不变；
n∥的折射光（称为常光线或称为 E光）： 振动面与纤维几何轴平行，它不遵守折 射定律，折射率随方向而变
???????
2020/5/8
K—M模型与A—G模 0.8 型的比较
0.6
A —G考虑了纤 维表面的福勒 斯纳反射因素， 因此其预测较 正确。
R
0.4
0.2
K-M
A-G
2020/5/8
0
0.2
0.4
0.6
0.8
c?r
二、织物组织结构对光学性能的影响
影响织物光学性能的主要因素： 1.纤维的折射率及内外部形态 2.纱线结构 3.织物结构以及染料颜色和染色深度
超细纤维织物散射光比例大，反射率较大，使 用同样的染色工艺时，与粗纤维制品得色比较 不鲜艳，且表观得色浅 。
2020/5/8
三、纤维的光学特性
（一）反射和透射
t? s?a ?1
光通量
a
?
(1? ? )(1? ? 1? ??
)
s
?
第三次界面
??
n1
n2
i0 ?
s
第一次界面
?
lp
?
??
其中 a ? 10? c?rl p
2020/5/8
（三）织物的被覆性
被复性 ：织物表面纱线的几何学上的覆盖性 织物的被覆性反映了透明度和透光度的大小
纤维多为半透明和不透明
2020/5/8
I
I
I
R
n1 P n2
T R2 n1 r
n1 P n2 T
q
n1 r
n1 P n2
2.5o
光雾
T
a
(a)光反射 (b)光散射
b
c
? ? ()R1 ? ( ) ? (nn2 ? 1)42 n1n2
ln T ? ?? L
(c)光线大角向前散射引起的光雾
2020/5/8
)2
n?1
? n n ?1 ? cos ? n (? )
1
?
180
?
? 2?arctan
?
????
d 1?
2 ???? ? arctan ????
d/m 1 ? d 2 / m2
n
cos ? n (? )
?n
?
?n ? 1
?
? ?180 ?
?
2 arctan ????
d /m 1 ? d 2 / m2
2020/5/8
蚕 丝 和 涤 纶 纤 维 光 泽 曲 线
2020/5/8
第二节 织物的光学特点
一、织物的光学模型
库贝尔卡和芒克假定织物为没有边缘影响的
无限宽阔的薄膜。推出了有限厚度薄膜层反
射光比例R的计算公式
R?
R??1(R'? R? ) ? R? (R'? R??1)eSX (R??1 ? R? ) (R'? R? ) ? (R'? R??1)eSX (R??1 ? R? )
1.4
1.2
1.0
2020/5/8
1.5
1.9
2.3
2.7
3.1
a/b
（二）侧面结构
2020/5/8
圆形截面
三角形截面
（三）长度和细度
长度越短的纤维组成的织物光泽和透明感越不好。
纤维细，截面的曲率大，纤维集合体表面的反 射光中漫反射比例大，光泽比较柔和。纤维越 细，其比表面积越大 纤维表面的反射率 R随纤维 细度增大而增大的。
纺织材料的光学特性
2020/5/8
第一节 纤维结构的影响
影响纤维的光学特性的因素
1.纤维的内部结构 高聚物的分子结构，分子聚集 态结构以及共混或共聚物组成
2.外部结构 截面形状、复合结构和侧面结构
2020/5/8
一、 纤维的内部结构对光学性能的影响
纤维内部结构影响纤维的折射率和透明性
纤维的折射率
2020/5/8
（一）纱线结构的影响
捻 向 角
纱线捻度较大增力光泽
纱线的捻向不同可影响 光反射的方向性
2020/5/8
Z捻
S捻
（二）织物结构的影响 纱线的交织点越多，越影响织物的平整性，光泽越差
平纹
府绸
3/1斜纹
2020/5/8
（a）平行光顺着纱线轴向排列， 得到平行反射光
（b）入射面与纱线轴向相交， 得到散射光
薄膜厚度无限厚（K/S公式）
K/S
?
(1 ?
R?
)2
2R?
2020/5/8
s i0
t2s
t ts ts2 ts3
阿伦 -戈德芬格模型
t2
t2s2
? ? ? ? ? K ? t ? ? ? ? ? ? s
cos 45o ? d ?1 ? (1 ? 0 ? d ? cos 45o ? (1 ?
?
)2
n?1 ?
纤维内部折射率的不均匀性可能来自纤维高分子无 定形区和结晶区密度的差异，或由于湿法纺丝去除 溶剂时造成的微隙引起，或起因于纤维中的添加物。
0.20
0.16
)
?m1/m(
0.12
0.08
0.04
0 0
二氧化钛
碳酸钙
1.0
2.0
3.0
粒径 (mm)
高分子中TiO 2粒径越小，其 表面积越大，散射效率随之