日前,中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所科研人員開(kāi)發(fā)出一種(zhǒng)超黑高穩定性的光吸收塗層技術,可應用于抑制光學(xué)器件中雜散光的幹擾、提高太陽能(néng)光熱轉化效率等領域。
該塗層采用物理氣相沉積技術,可在金屬、陶瓷、高分子等絕大多數常用材料表面(miàn)塗覆,甚至可以在柔性高分子薄膜表面(miàn)塗覆,塗層結合力高,塗層的物理化學(xué)性能(néng)穩定、硬度高。
該塗層技術由中科院甯波材料所表面(miàn)防護課題組研發(fā)完成(chéng),塗層爲TiAlN三元陶瓷,在波長(cháng)200nm到2500nm範圍内的光吸收系數超過(guò)95%,覆蓋近紅外、可見光以及紫外,在現有陶瓷光吸收塗層中波長(cháng)範圍最寬、吸收率最高,但制備方法卻非常簡單。該塗層具有精巧的納米結構,底層爲層狀結構,有利于提高其在各種(zhǒng)基體材料上的附著(zhe)力;中部爲柱狀結構,柱狀界面(miàn)可多次反射吸收光的能(néng)量;頂部爲錐形結構,有利于入射光的導入。由于該塗層制備成(chéng)本低,物理化學(xué)性能(néng)非常穩定,未來可在光學(xué)儀器雜散光控制、能(néng)量轉換等領域廣泛應用。
該工作成(chéng)果發(fā)表在Journal of Materials Chemistry C, 2018,6, 8646-8662,Solar Energy, 2016, 138, 1–9。該技術已經(jīng)申報發(fā)明專利2項(CN201210063873.8,DD180138I)。
TEM和SEM下超黑光吸收塗層的結構
塗覆在柔性高分子材料表面(miàn)的超黑光吸收塗層
JMC C 對(duì)該工作的亮點報道(dào)
(表面(miàn)事(shì)業部 鄭必長(cháng))