The invention relates to a preparation method of a wide band ultrablack paint, which belongs to the technical field of light absorbing materials. To solve the problem that the reflectivity of existing black coatings can not meet the requirements of high-sensitivity optical equipment, the absorptivity is low, the type of substrate and construction conditions can not be satisfied, and the wide-band absorption can not be achieved. Because of the high cost and the complex preparation process, it can not be mass produced. The preparation methods are as follows: 1. Preparing carbon-coated silica microspheres; 2. Preparing hollow carbon spheres; 3. Preparing black paint to obtain wide-band ultra-black paint. The invention is used for the preparation of wide band ultrablack paint.
【技术实现步骤摘要】
一种宽波段超黑漆的制备方法
本专利技术属于吸光材料
技术介绍
黑色涂层在建筑、家具、特别是光学和航空航天等领域都有广泛的应用。在高灵敏度光学设备中,一些杂散光经过多次反射才到达光学探测器,就算每次反射只有1%的反射率差异也会对杂散光的吸收产生极大的影响,因而在光的传播过程中需要将单次反射率降到最低。常规方法制备的黑色涂层受到菲涅耳定律的限制,吸收率很难超过95%,难以满足高灵敏度光学设备的需求。通过特殊工艺制备的超黑涂层可具有98%以上的吸收率,能够大幅度提高光学仪器的灵敏度,广泛应用于天文望远镜、高精度摄影机以及红外线扫描系统。目前报道的超黑涂层一般由气相沉积、阳极氧化、磁控溅射等方法制备而成。但气相沉积、阳极氧化和磁控溅射等方法的操作过程往往十分复杂,需要特定的大型设备,对于基底材质的选择、应用环境有着很高的要求。常规方法制备的黑漆受到菲涅耳定律的限制,吸收率很难超过95%,英国SurreyNanosystems公司使用碳纳米管研发的超黑漆吸收率可超过98%,但价格十分昂贵,且不易生产。
技术实现思路
本专利技术要解决现有黑色涂层反射率无法满足高灵敏度光学设备的要求,吸收率偏低,对基底类型、施工条件无法满足,无法实现宽波段的广泛吸收,由于成本昂贵及制备工艺复杂无法大量生产的问题,而提供一种宽波段超黑漆的制备方法。一种宽波段超黑漆的制备方法是按以下步骤进行:一、制备碳包覆的二氧化硅微球:将树脂包覆的二氧化硅微球在惰性气体及温度为600℃~1200℃的条件下,煅烧2h~5h,得到碳包覆的二氧化硅微球;二、制备空心碳球:将碳包覆的二氧化硅微球浸渍于浓度 ...
【技术保护点】
1.一种宽波段超黑漆的制备方法,其特征在于一种宽波段超黑漆的制备方法是按以下步骤进行:一、制备碳包覆的二氧化硅微球:将树脂包覆的二氧化硅微球在惰性气体及温度为600℃~1200℃的条件下,煅烧2h~5h,得到碳包覆的二氧化硅微球;二、制备空心碳球:将碳包覆的二氧化硅微球浸渍于浓度为1mol/L~6mol/L的强碱溶液或质量百分数为10%~20%的氢氟酸中,得到混合液,将混合液置于密闭的反应釜中,静置浸泡12h~24h,得到浸渍后的微球,然后分别利用浓度为1mol/L~6mol/L的强碱溶液和去离子水对浸渍后的微球冲洗,最后干燥研磨,得到粒径均一的空心碳球;三、制备黑漆:将粘结剂、稀释剂和粒径均一的空心碳球混合,并依次进行超声分散及震荡直至混合均匀,即完成宽波段超黑漆的制备方法;所述的粒径均一的空心碳球与粘结剂的质量比为1:(5~10);所述的粒径均一的空心碳球与稀释剂的质量比为1:(6~12)。
【技术特征摘要】
1.一种宽波段超黑漆的制备方法,其特征在于一种宽波段超黑漆的制备方法是按以下步骤进行:一、制备碳包覆的二氧化硅微球:将树脂包覆的二氧化硅微球在惰性气体及温度为600℃~1200℃的条件下,煅烧2h~5h,得到碳包覆的二氧化硅微球;二、制备空心碳球:将碳包覆的二氧化硅微球浸渍于浓度为1mol/L~6mol/L的强碱溶液或质量百分数为10%~20%的氢氟酸中,得到混合液,将混合液置于密闭的反应釜中,静置浸泡12h~24h,得到浸渍后的微球,然后分别利用浓度为1mol/L~6mol/L的强碱溶液和去离子水对浸渍后的微球冲洗,最后干燥研磨,得到粒径均一的空心碳球;三、制备黑漆:将粘结剂、稀释剂和粒径均一的空心碳球混合,并依次进行超声分散及震荡直至混合均匀,即完成宽波段超黑漆的制备方法;所述的粒径均一的空心碳球与粘结剂的质量比为1:(5~10);所述的粒径均一的空心碳球与稀释剂的质量比为1:(6~12)。2.根据权利要求1所述的一种宽波段超黑漆的制备方法,其特征在于步骤三中所述的粘结剂为聚氨酯或硅树脂。3.根据权利要求1所述的一种宽波段超黑漆的制备方法,其特征在于步骤三中所述的稀释剂为甲苯。4.根据权利要求1所述的一种宽波段超黑漆的制备方法,其特征在于步骤二中所述的粒径均一的空心碳球直径相对标准偏差不大于0.05。5.根据权利要求1所述的一种宽波段超黑漆的制备方法,其特征在于步骤一中所述的树脂包覆的二氧化硅微球是按以下步骤制备的:向蒸馏水中加入单分散二氧化硅微球,搅拌均匀后,得到含二氧化硅微球的悬浮液,向含二氧化硅微球的悬浮液中加入阳离子表面活性剂,然后加入质量百分数为25%~30%的氨水作为催化剂,在转速为50r/min~150r/mim的条件下,搅拌15min~25min,最后加入间苯二酚和质量百分数为37%~40%的甲醛溶液,在转速为150r/min~300r/min的条件下,搅拌反应8h~12h,得到树脂包覆的二氧化硅微球;所述的单分散二氧化硅微球的质量与蒸馏水的体积比为1g:(60~100)mL;所述的单分散二氧化硅微球与阳离子表面活性剂的质量比为1:(0.05~0.15);所述的单分散二氧化硅微球的质量与质量百分数为...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘磊,荣昊,胡越凡,李垚,赵九蓬,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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