Chinese wetenschappers hebben ultrazwarte lichtabsorptiecoating ontwikkeld met een lichtabsorptiesnelheid zo hoog als 99%
Apr 26, 2019| Chinese wetenschappers hebben een ultrazwarte lichtabsorptiecoating ontwikkeld met een lichtabsorptiegraad van wel 99%
Fabricage van PVD vacuüm coatingapparatuur uit China. (link: ikspvd.com ) ikspvd.com Contact: iks.pvd@foxmail.com
Onlangs, ningbo instituut van materialen, Chinese academie van wetenschappen geavanceerde coating en additieve productie technologie team na jaren van onderzoek, met succes ontwikkelde een super-zwarte coating. De absorptiesnelheid van 200nm-25 m band is tot 99%. De coating kan worden aangebracht op het oppervlak van een verscheidenheid aan substraten, en een groot gebied van batchvoorbereiding kan tegelijkertijd worden gerealiseerd, en het kan zich aanpassen aan de extreme serviceklimaat van hoge temperatuur, lage temperatuur, vacuüm, vloeistof enzovoort , met een zeer breed toepassingsvooruitzicht.
Fig. 1 ultrazwarte coatings ontwikkeld door het geavanceerde coating- en additive manufacturing-team
Ultrazwarte coatings zijn of potentiële toepassingen geweest op een groot aantal verschillende gebieden. Wanneer de astronomische astronomische ruimtekijker bijvoorbeeld in de werkende staat is, produceren de interne componenten infraroodstralen door warmte, waardoor de waarnemingsdoelband van het instrument wordt belemmerd. Daarom is het noodzakelijk om de optische interferentie gegenereerd door het instrument zelf te absorberen, om de gevoeligheid van de telescoop voor het doelsignaal te verbeteren. Natuurlijk is de afscherming van onzuiverheden niet alleen noodzakelijk voor astronomische telescopen, maar ook voor alle optische precisie-instrumenten, zoals Raman, ultraviolette en infrarode spectrometers. Bovendien moeten optische of microgolf-echovrije kamers echt "donker" zijn om ervoor te zorgen dat de interne instrumenten werken zonder interferentie. Tegelijkertijd heeft het leger ook stealth-technologie nodig, zoals militair materieel of personeel om een verscheidenheid aan noodzakelijke camouflage te bieden. Bovendien moeten zonnecellen ook de absorptie van specifieke lichtbronnen verbeteren om de efficiëntie van de energieomzetting te verbeteren.
Het onderzoek van lichtabsorberende materialen richt zich op ultrazwarte materie. Wanneer licht een wisselwerking heeft met een object, wordt een deel van de energie door het object geabsorbeerd, terwijl een deel van de niet-geabsorbeerde energie wordt gereflecteerd, verspreid of overgedragen. De gereflecteerde en verspreide delen beïnvloeden de kleur van het object dat we waarnemen. Wanneer al het zichtbare licht door een object wordt geabsorbeerd, wordt het object zwart weergegeven, dus hoe zwarter het materiaal, hoe breder het bereik van het licht dat wordt geabsorbeerd. De moeilijkheid van gerelateerd onderzoek ligt niet alleen in de ontwikkeling van ultrazwarte substantie zelf, maar ook in de ontwikkeling van voorbereidende technologie van ultrazwarte coating, omdat alleen de voorbereiding van ultrazwarte substantie als coating zijn langetermijnwerk kan bereiken . Bovendien hebben de toepassingsscenario's verschillende behoeften voor het substraat en zijn de servicecondities van de coating verschillend, wat leidt tot de moeilijkheden bij de ontwikkeling van ultrazwarte coating.
Fig. 2 ultrazwarte coatings ontwikkeld door het geavanceerde coating- en additive manufacturing-team
Na vele jaren van onderzoek, ningbo instituut van materialen, Chinese academie van wetenschappen geavanceerde coating en additive manufacturing technology team onderzoekers met succes een nieuw type superblack materiaal ontwikkeld, en een nieuw type superblack coating ontwikkeld. De coating kan worden aangebracht op vrijwel alle substraatoppervlakken, inclusief flexibele substraten, zonder beperking in afmeting en vorm, en kan een efficiënte en groot regelbare voorbereiding bereiken, die kan worden gebruikt in extreme omgevingen zoals ultra-lage temperatuur, hoge temperatuur, vacuüm en vloeistof. Het is getest door een externe autoriteit en heeft een opnamesnelheid van maximaal 99% bij een bandbreedte van 200 nm tot 25 m. Tegelijkertijd zal het ultrazwarte coatingmateriaal dat wordt gebruikt in ultralicht niet het gewicht van het instrument zelf verhogen.
Fig. 3 demonstratie van lichtabsorptie effect van ultrazwarte coating
Naast ruimteverkenning, precisie-instrumenten, ultradonkere kamers en fotovoltaïsche modules, wordt verwacht dat de coating wordt gebruikt op alle gebieden waarvoor optische signaalregeling nodig is, zoals optische positionering van de satelliet, digitale camera's, isolatie van gebouwen en ontwerp van visuele kunst. In de toekomst zullen naar verwachting nog meer potentiële toepassingen worden ontwikkeld, wat een uitgestrekte blauwe zee zal zijn.
Fig. 4 resultaten van de absorptietest van testinstituten van derden