Chinesische Wissenschaftler haben eine ultraschwarze Lichtabsorptionsbeschichtung mit einer Lichtabsorptionsrate von bis zu 99% entwickelt
Apr 26, 2019| Chinesische Wissenschaftler haben eine ultraschwarze Lichtabsorptionsbeschichtung mit einer Lichtabsorptionsrate von bis zu 99% entwickelt
Herstellung von PVD-Vakuumbeschichtungsgeräten aus China. (Link: ikspvd.com ) ikspvd.com Kontakt: iks.pvd@foxmail.com
Vor kurzem hat das Ningbo-Institut für Werkstoffe, die chinesische Akademie der Wissenschaften und das Team für Technologien zur Beschichtung und additiven Fertigung nach jahrelanger Forschung erfolgreich eine superschwarze Beschichtung entwickelt. Die Absorptionsrate der 200-nm-25-m-Bande beträgt bis zu 99%. Die Beschichtung kann auf der Oberfläche einer Vielzahl von Substraten abgeschieden werden, und gleichzeitig kann ein großer Bereich der Chargenvorbereitung realisiert werden, und sie kann sich an die extremen Betriebsbedingungen von hoher Temperatur, niedriger Temperatur, Vakuum, Flüssigkeit usw. anpassen mit einer sehr breiten Anwendungsperspektive.
FEIGE. 1 ultraschwarze Beschichtungen, die vom Team für fortschrittliche Beschichtungen und additive Fertigung entwickelt wurden
Ultraschwarze Beschichtungen wurden oder werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt. Befindet sich das astronomische Weltraumteleskop beispielsweise im Betriebszustand, erzeugen seine internen Komponenten aufgrund von Wärme Infrarotspuren, die die Beobachtung des Weltraumzielbandes des Instruments beeinträchtigen. Daher ist es notwendig, die vom Instrument selbst erzeugten optischen Interferenzen zu absorbieren, um die Empfindlichkeit des Teleskops für das Zielsignal zu verbessern. Natürlich ist die Abschirmung von Verunreinigungen nicht nur für astronomische Teleskope erforderlich, sondern auch für alle optischen Präzisionsinstrumente wie Raman-, Ultraviolett- und Infrarotspektrometer. Zusätzlich müssen optische oder mikrowellenschalldichte Kammern wirklich "dunkel" sein, um sicherzustellen, dass die internen Instrumente störungsfrei funktionieren. Gleichzeitig benötigt das Militär auch Stealth-Technologie, wie z. B. militärische Ausrüstung oder Personal, um eine Vielzahl der erforderlichen Tarnung bereitzustellen. Darüber hinaus müssen Solarzellen auch die Absorption bestimmter Lichtquellen verbessern, um die Energieumwandlungseffizienz zu verbessern.
Die Forschung an lichtabsorbierenden Materialien konzentriert sich auf ultraschwarze Materie. Wenn Licht mit einem Objekt interagiert, wird ein Teil der Energie vom Objekt absorbiert, während ein Teil der nicht absorbierten Energie reflektiert, gestreut oder übertragen wird. Die reflektierten und gestreuten Teile beeinflussen die Farbe des beobachteten Objekts. Wenn alles sichtbare Licht von einem Objekt absorbiert wird, erscheint das Objekt schwarz. Je schwärzer das Material ist, desto breiter ist die Reichweite des absorbierten Lichts. Die Schwierigkeit der verwandten Forschung liegt nicht nur in der Entwicklung der ultraschwarzen Substanz selbst, sondern auch in der Entwicklung der Präparationstechnologie der ultraschwarzen Beschichtung, da nur die Präparation der ultraschwarzen Substanz als Beschichtung ihre Langzeitwirkung entfalten kann . Darüber hinaus stellen die Anwendungsszenarien unterschiedliche Anforderungen an das Substrat, und die Betriebsbedingungen der Beschichtung sind unterschiedlich, was zu den Schwierigkeiten bei der Entwicklung einer ultraschwarzen Beschichtung führt.
FEIGE. 2 ultraschwarze Beschichtungen, die vom Team für fortschrittliche Beschichtungen und additive Fertigung entwickelt wurden
Nach vielen Jahren der Forschung, Ningbo Institute of Materials, Chinesische Akademie der Wissenschaften Advanced Coating und Additive Manufacturing Technology Team Forscher entwickelten erfolgreich einen neuen Typ von Superblack-Material und entwickelten einen neuen Typ von Superblack-Beschichtung. Die Beschichtung kann auf nahezu allen Substratoberflächen, einschließlich flexibler Substrate, ohne Beschränkung der Größe und Form aufgebracht werden und ermöglicht eine effiziente und großflächig kontrollierbare Präparation, die in extremen Umgebungen wie z. B. bei extrem niedrigen Temperaturen und hohen Temperaturen verwendet werden kann. Vakuum und Flüssigkeit. Es wurde von einer Drittbehörde getestet und hat eine Absorptionsrate von bis zu 99% bei 200 nm bis 25 m. Gleichzeitig erhöht das ultraschwarze Beschichtungsmaterial, das im ultraleichten Material verwendet wird, das Gewicht des Instruments selbst nicht.
FEIGE. 3 Demonstration des Lichtabsorptionseffekts der ultraschwarzen Beschichtung
Neben der Erforschung des Weltraums, Präzisionsinstrumenten, ultradunklen Kammern und Photovoltaikmodulen soll die Beschichtung in allen Bereichen eingesetzt werden, die eine optische Signalsteuerung erfordern, einschließlich optischer Satellitenpositionierung, Digitalkameras, Gebäudeisolierung und visuellem Kunstdesign. Es wird erwartet, dass in Zukunft weitere potenzielle Anwendungen entwickelt werden, was ein riesiges blaues Meer sein wird.
FEIGE. 4 Absorptionstestergebnisse von Drittanbieter-Testinstituten