一种灵活的,耐磨的,超黑色涂层,通过使用干湿混合沉积方法准备的反射层进行修改

科学领域:

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• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 由于材料,结构和耐久性限制,开发具有高吸收 (>98%) 的超黑涂层具有挑战性.
• 现有的具有微/纳米结构和平面涂层的超黑材料存在实际应用困难和光学性能限制.

研究的目的:

• 通过将传统平面涂层与三层反射架构相结合,引入一种创新的超黑涂层.
• 克服现有的超黑色材料和平面涂层的局限性.

主要方法:

• 使用"干湿混合"沉积方法来创建具有特定折射率分布 (1.6-1.8-1.3) 的混合系统.
• 涂层经历了2万个曲周期,以测试机械强度.
• 随后进行了5纳米SiO2化学蒸气沉积,以提高表面的耐用性.

主要成果:

• 混合涂层达到99.1%的平均可见光吸收率和99.9%的峰值吸收率,与理论模拟相匹配.
• 涂层表现出极好的机械强度,保持光学稳定性,在20,000个曲周期后降解<1%.
• 该SiO2层提高了表面耐用性,将光学损失限制在<0.5%以下,并提供与商业反射薄膜相似的 Tribological 特性.

结论:

• 开发的混合超黑涂层提供了卓越的光学性能和增强的机械性能.
• 这一突破对先进的光学应用具有重大潜力,如散光抑制和光热转换.
• 干湿混合动力方法为多功能光学涂层提供了一个新的范式.