本发明专利技术公开了一种超黑吸光粉体及其制备方法和应用，属于超黑粉体及其制备技术领域。本发明专利技术利用炭黑的吸附作用，在炭黑上生长氢氧化物，然后进行煅烧处理，得到炭黑负载尖晶石氧化物的多级吸光结构的超黑吸光粉体。本发明专利技术制备的粉体具有的特殊的分级结构降低了表面光散射，促进杂散光得吸收，同时在太阳光照射下具有良好的局部等离子共振效应。此外，本发明专利技术提供超黑吸光粉体的制备工艺过程简单、环境污染小、易于生产，且制备成本较低，制得的铜铬黑颜料纯度高、颗粒均匀、晶型完整，具有很大的市场优势。且该粉体在水系树脂中具有良好的分散性能，避免了涂料分散不均和下沉，改善了所制备的涂层的表面涂料的浓度，提高了涂层吸光性能。性能。性能。
【技术实现步骤摘要】
一种超黑吸光粉体及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及一种超黑吸光粉体及其制备方法和应用，属于超黑粉体及其制备
技术介绍
[0002]随着我国航天技术的不断发展，杂散光作为到达光学系统像面上的非成像光线，它的存在会对星敏感器、空间相机、光谱仪等空间光学载荷形成系统噪声干扰，降低它们的探测信噪比、灵敏度及反演精度等，严重情况下会湮没微弱的目标信号。消杂光涂层(Stray light coating)可以在空间环境下利用自身对特定波长的高吸收率特性实现对光学探测器光路内非成像敏感光线的吸收与削弱，从而抑制杂散光。
[0003]铜铬黑(CuCr2O4)颜料是一种具有尖晶石型晶体结构的金属氧化物混相颜料。通过将铜铬黑颜料加入树脂中制备得到消光涂层，利用铜铬黑颜料对杂散光进行吸收，实现对杂散光的抑制。由于铜铬黑(CuCr2O4)颜料具有优异的化学稳定性，耐热、耐光、耐候、耐酸碱、耐化学品性等优点，受到人们的重视。
[0004]铜铬黑的传统制备方法主要有固相法和液相法，传统的固相法制备铜铬黑存在以下问题：(1)由于原料为固体，即使经较长时间的研磨混合也不均匀，导致反应物颗粒接触面积小，反应活性较低，反应不均匀，不充分；(2)为使反应充分、均匀，所需反应温度较高，一般需达1200℃左右，能耗高，且使色剂结块严重，颗粒较粗且分布不均匀；(3)为满足应用的粒度要求，往往需再次研磨，易造成晶格破坏，带来杂质，降低其耐化学品性能。一般来说，传统的液相法制备的铜铬黑颜料，在纯度和均匀性方面要优于传统固相法所制备的铜铬黑颜料。但是传统的液相法制备铜铬黑也存在对原料要求较高，工艺过程复杂，常需高温高压，对设备的要求较高，反应时间较长，生产成本较高，产生二次污染，不利于工业化生产的缺点，且得到的铜铬黑颜料容易沉降，具有颜料利用率低，消除杂散光性能差等缺点。因此提供一种工艺过程简单、环境污染小、易于生产，并且具有更好吸光性能的铜铬黑超黑吸光粉体是十分必要的。
技术实现思路
[0005]本专利技术为了解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种超黑吸光粉体及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术的技术方案：
[0007]本专利技术的目的之一是提供一种一种超黑吸光粉体的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0008](1)将Cu(NO3)2和Cr(NO3)3按照比例混合后，加入去离子水得到反应溶液，然后向反应溶液中加入炭黑，充分分散后，得到金属盐胶液；
[0009](2)向金属盐胶液中加入NaOH，搅拌均匀后离心、洗涤、干燥，得到炭黑负载金属颗粒，记为Cu(OH)2/Cr(OH)3@C；
[0010](3)将Cu(OH)2/Cr(OH)3@C置于带盖的反应皿中，然后整体置于马弗炉中进行煅烧处理，得到负载尖晶石氧化物的炭黑，即为超黑吸光粉体，记为CuCr2O4@C。
[0011]进一步限定，(1)中Cu(NO3)2和Cr(NO3)3的摩尔比为1：2。
[0012]进一步限定，(1)中Cu(NO3)2、Cr(NO3)3和炭黑的摩尔与质量比为26mmol：52mmol：1.776g。
[0013]进一步限定，(1)中去离子水加入量为200mL。
[0014]进一步限定，(2)中滴加的NaOH与Cr(NO3)3的摩尔比为5：1。
[0015]进一步限定，(2)中向金属盐胶液中加入NaOH后搅拌30min。
[0016]进一步限定，(2)中干燥温度为60℃。
[0017]进一步限定，(3)中煅烧温度300℃，煅烧时间为4h。
[0018]本专利技术的目的之二是提供一种上述方法制备得到的超黑吸光粉体，该超黑吸光粉体是具有多级结构的炭黑负载CuCr2O4粉末。
[0019]本专利技术的目的之三是提供一种上述超黑吸光粉体的应用，具体的该超黑吸光粉体与水系树脂复配制备具有吸光性能的涂层。
[0020]有益效果：
[0021]本专利技术在室温下通过共沉淀法合成负载在炭黑上的氢氧化物Cu(OH)2/Cr(OH)3(Cu(OH)2/Cr(OH)3@C)，记为，然后再经过煅烧制备分级结构的碳黑负载尖晶石超黑吸光粉体(CuCr2O4@C)。与现有技术相比具有以下有益效果：
[0022](1)本申请利用炭黑的吸附作用，在炭黑上生长氢氧化物，然后进行煅烧处理，得到炭黑负载尖晶石氧化物的多级吸光结构的粉体。本专利技术提供的制备工艺过程简单、环境污染小、易于生产，且制备成本较低，制得的铜铬黑颜料纯度高、颗粒均匀、晶型完整，具有很大的市场优势。
[0023](2)本申请制备得到的CuCr2O4@C粉体，在水系树脂中具有良好的分散性能，避免了涂料分散不均和下沉。改善了所制备的涂层的表面涂料的浓度，提高了涂层吸光性能。
[0024](3)本申请制得的CuCr2O4@C黑色粉体具有大的表面积，优良的吸光性能，且特殊的分级结构降低了表面光得散射，促进杂散光得吸收，同时在太阳光照射下，该涂料表面的铜铬黑颜料具有良好的局部等离子共振效应，这促进了该颜料对光的吸收。
附图说明
[0025]图1为本专利技术制备CuCr2O4@C的流程图；
[0026]图2为实施例1制备的CuCr2O4@C的扫描电镜图；
[0027]图3为实施例1制备的CuCr2O4@C的X射线衍射图；
[0028]图4为实施例1制备的CuCr2O4@C涂层的太阳吸收光谱图；
[0029]图5为实施例1制备的CuCr2O4@C涂层的发射率图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0031]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以
采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0032]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0033]实施例中所采用的原料如无特别说明均为商业购买。
[0034]X射线衍射分析(XRD)：利用X射线衍射分析CuCr2O4@C的物质种类和相组成，表征其晶体结构和晶体缺陷。激发源为Cu靶Kα射线，样品的扫描范围为2θ＝10
‑
80
°
。
[0035]扫面电镜分析(SEM)：利用SEM对制备得到的CuCr2O4@C的形貌和颗粒尺寸分析，扫描电子显微镜型号为Merlin Compact型，生产厂家为卡尔蔡司公司。
[0036]紫外
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可见
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近红外漫反射光谱：采用美国Perkinelmer公司生产本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超黑吸光粉体的制备方法，其特征在于，包括：(1)将Cu(NO3)2和Cr(NO3)3按照比例混合后，加入去离子水得到反应溶液，然后向反应溶液中加入炭黑，充分分散后，得到金属盐胶液；(2)向金属盐胶液中加入NaOH，搅拌均匀后离心、洗涤、干燥，得到炭黑负载金属颗粒，记为Cu(OH)2/Cr(OH)3@C；(3)将Cu(OH)2/Cr(OH)3@C置于带盖的坩埚中，然后置于马弗炉中进行煅烧处理，得到炭黑负载尖晶石氧化物的粉末，即为超黑吸光粉体，记为CuCr2O4@C。2.根据权利要求1所述的超黑吸光粉体的制备方法，其特征在于，(1)中Cu(NO3)2和Cr(NO3)3的摩尔比为1：2。3.根据权利要求1所述的超黑吸光粉体的制备方法，其特征在于，(1)中Cu(NO3)2、Cr(NO3)3和炭黑的摩尔与质量比为26mmo...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓宏，张旭东，卢松涛，李扬，秦伟，汪新智，洪杨，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学重庆研究院，
类型：发明
国别省市：
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