RU2467094C1 - Способ получения светопоглощающего покрытия - Google Patents
Способ получения светопоглощающего покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2467094C1 RU2467094C1 RU2011144934/02A RU2011144934A RU2467094C1 RU 2467094 C1 RU2467094 C1 RU 2467094C1 RU 2011144934/02 A RU2011144934/02 A RU 2011144934/02A RU 2011144934 A RU2011144934 A RU 2011144934A RU 2467094 C1 RU2467094 C1 RU 2467094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- acid
- nickel
- solution containing
- absorbing coating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению светопоглощающего покрытия и может быть использовано при изготовлении элементов оптико-электронных приборов, систем пассивной термической защиты космических аппаратов, шторок телескопов и солнечных коллекторов. Способ включает последовательное проведение операций химической подготовки поверхности, нанесение никелевого покрытия из раствора, содержащего ионы никеля и гипофосфит-ионы, и последующее чернение полученного никелевого покрытия, которое проводят в три стадии. Первую и третью стадии чернения осуществляют в водном растворе травителя, содержащем азотную кислоту, ортофосфорную кислоту и уксусную кислоту, а вторую - в водном растворе травителя, содержащем сульфат церия и соляную кислоту. Способ позволяет получить поверхность с коэффициентом отражения 0,1-0,25% в видимом диапазоне длин волн (300-800 нм), а также увеличить контролируемость процесса травления и воспроизводимость результата на стадии чернения покрытия. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к способам получения светопоглощающих покрытий и может быть использовано при изготовлении элементов оптико-электронных приборов, систем пассивной термической защиты космических аппаратов, шторок телескопов и солнечных коллекторов.
Известен способ изготовления светопоглощающего покрытия на основе оксида хрома(III) [см. патент US 4389464, МПК В23В 15/01 от 21.01.1983]. Способ заключается в электрохимическом нанесении антиотражающего покрытия из раствора, содержащего триоксид хрома 200-400 г/л, кремнефтористоводородную кислоту 1-10 г/л и 2,5-25 г/л молибдат натрия при температуре 24°С, плотности тока 0,19-0,21 А/см2 в течение 2-4 минут на никелевую поверхность.
Однако минимальное значение коэффициента отражения, которое возможно достичь данным методом, составляет лишь 2%.
Также известен способ изготовления светопоглощающего покрытия на основе оксидированного никеля [см. статью Saxena V., Uma Rani R., Sharma A.K. Studies on ultra high solar absorber black electroless nickel coatings on aluminum alloys for space application // J Appl Electrochem (2010) 40 pp.333-339]. Способ состоит из последовательного проведения процессов обезжиривания образца ультразвуком в трихлорэтилене, щелочной очистки, кислотной очистки, двойном цинковании, химическом осаждении никелевого покрытия и чернения в растворах: азотной кислоты (9М); серной (4М) и азотной кислот (6М); азотной кислоты (1,1М), серной кислоты (0,3М) и перманганата калия (0,1М).
Но минимально достижимое отражение для покрытия равно 0,5% (в растворе серной и азотной кислоты - 2,9%, в растворе азотной кислоты серной кислоты и перманганата калия - 2,9%), а процесс сложно контролируем и зачастую не воспроизводим.
Наиболее близким способом изготовления свеотопоглощающего покрытия является метод никелевого чернения [см. патент US 4233107, МПК C23F 1/00 от 11.11.1980]. Способ получения светопоглощающего покрытия включает проведение операций химической подготовки поверхности, химического осаждения никелевого покрытия из водного раствора хлорида, либо сульфамата никеля (30-60 г/л), гипофосфита натрия (1-10 г/л), гидроксиацетата натрия (50-75 г/л) и борной кислоты (1-5 г/л); и дальнейшего травления в водном растворе азотной кислоты (HNO3:H2O 1:5) при температуре 50°С с последующей промывкой и просушкой образца.
Однако минимально достижимое значение коэффициента отражения светопоглощающего покрытия, полученного данным способом, достигает всего лишь 0,4-0,55% в диапазоне длин волн 300-800 нм. К тому же процесс травления в растворе азотной кислоты при повышенной температуре проходит за короткое время (5-15 секунд), что существенно снижает контролируемость процесса и воспроизводимость результата.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в создании способа изготовления светопоглощающего покрытия, позволяющего получить поверхность с коэффициентом отражения 0,1-0,25% в видимом диапазоне длин волн (300-800 нм) с высокой степенью воспроизводимости результата.
Технический результат состоит в том, что разработанный способ изготовления светопоглощающего покрытия позволяет уменьшить минимально достижимый коэффициент отражения покрытия до 0,1-0,25% в видимом диапазоне длин волн, а также увеличить контролируемость процесса травления и воспроизводимость результата на стадии чернения покрытия.
Технический результат достигается тем, что в известном способе получения светопоглощающего покрытия, включающем последовательное проведение операций химической подготовки поверхности, нанесения никелевого покрытия из раствора, содержащего ионы никеля, гипофосфит-ионы и последующее чернение полученного никелевого покрытия, согласно изобретению чернение никелевого покрытия проводят в три стадии, при этом на первой и третьей стадиях чернение осуществляют в водном растворе травителя, содержащем азотную кислоту, ортофосфорную кислоту и уксусную кислоту, а на второй стадии - в водном растворе травителя, содержащем сульфат церия и соляную кислоту.
Применение многостадийного чернения поверхности растворами селективных травителей позволяет получить покрытия с коэффициентом отражения до 0,1-0,25% в диапазоне длин волн падающего света 300-800 нм.
Пример. Процесс изготовления светопоглощающего покрытия проходит следующим образом:
1) проводят химическую подготовку поверхности образца промывкой в ацетоне в течение 5 мин и обезжириванием в растворе NaOH (5%) в течение 10 мин при комнатной температуре;
2) для нанесения никелевого покрытия образец помещается в раствор химического никелирования, состоящий из сульфата никеля 20 г/л (в пересчете на никель), гипофосфита натрия 10 г/л, ацетата натрия 4 г/л (в пересчете на металл), лимонной кислоты 10 г/л и уксусной кислоты 5 г/л, при температурах 85-90°С, рН 4,0-5,0, в течение 6 ч с последующей промывкой в дистиллированной воде и сушкой;
3) первая стадия чернения покрытия проводится в водном растворе ортофосфорной кислоты (10% мас.), уксусной кислоты (40% мас.), азотной кислоты (10% мас.) в течение 5 минут при комнатной температуре, с последующей промывкой в дистиллированной воде;
4) вторая стадия чернения осуществляется в водном растворе сернокислого церия (10% мас.) и соляной кислоты (10% мас.) при комнатной температуре в течение 5 минут, с последующей промывкой в дистиллированной воде;
5) третья стадия чернения осуществляется в водном растворе ортофосфорной кислоты (10% мас.), уксусной кислоты (40% мас.), азотной кислоты (10% мас.) в течение 5 минут при комнатной температуре, с последующей промывкой в дистиллированной воде и просушкой.
Проведение вышеуказанного процесса позволяет получить светопоглощающее покрытие с минимальным коэффициентом отражения, равным 0,1-0,25%, в видимом диапазоне длин волн.
Измерение диффузного коэффициента отражения покрытия проводили на интегрирующей сфере Labsphere RTC-060-SF, снабженной источником излучения KI-120. Значения коэффициента отражения полученного покрытия в зависимости от длины волны падающего света продемонстрированы в таблице 1.
| Таблица 1 | |
| Длина волны падающего света, нм | Коэффициент отражения, % |
| 300 | 0,2457 |
| 350 | 0,1938 |
| 400 | 0,1389 |
| 450 | 0,0992 |
| 500 | 0,1022 |
| 550 | 0,1175 |
| 600 | 0,1282 |
| 650 | 0,1389 |
| 700 | 0,1572 |
| 750 | 0,1892 |
| 800 | 0,2365 |
По описанной технологии были изготовлены покрытия с коэффициентом отражения 0,1-0,25% в диапазоне длин волн 300-800 нм. Применение предложенного способа позволило воспроизводимо получать покрытия с заданными оптическими свойствами.
Claims (1)
- Способ получения светопоглощающего покрытия, включающий последовательное проведение операций химической подготовки поверхности, нанесение никелевого покрытия из раствора, содержащего ионы никеля и гипофосфит-ионы, и последующее чернение полученного никелевого покрытия, отличающийся тем, что чернение никелевого покрытия проводят в три стадии, первую и третью стадии которого осуществляют в водном растворе травителя, содержащем азотную кислоту, ортофосфорную кислоту и уксусную кислоту, а вторую - в водном растворе травителя, содержащем сульфат церия и соляную кислоту.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011144934/02A RU2467094C1 (ru) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | Способ получения светопоглощающего покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011144934/02A RU2467094C1 (ru) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | Способ получения светопоглощающего покрытия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2467094C1 true RU2467094C1 (ru) | 2012-11-20 |
Family
ID=47323242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011144934/02A RU2467094C1 (ru) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | Способ получения светопоглощающего покрытия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2467094C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2570715C2 (ru) * | 2014-04-09 | 2015-12-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт микроприборов-Компоненты" | Способ формирования светопоглощающего покрытия |
| RU2615851C2 (ru) * | 2014-05-13 | 2017-04-11 | Негосударственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Сибирская академия права, экономики и управления" (НОУ ВПО САПЭУ) | Поглощающее лазерное излучение покрытие и способ его получения |
| RU2749242C2 (ru) * | 2015-07-15 | 2021-06-07 | Энерджи Транзишнс Лимитед | Солнечный коллектор транспирационного типа |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4233107A (en) * | 1979-04-20 | 1980-11-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Ultra-black coating due to surface morphology |
| US4389464A (en) * | 1980-08-05 | 1983-06-21 | Man Maschinenf Abrik Augsburn-Nurnberg | Black chrome coating for solar collectors and method of electrodepositing said coating |
| RU2052864C1 (ru) * | 1992-04-30 | 1996-01-20 | Украинский государственный научно-исследовательский институт приемных электронно-лучевых трубок "Эротрон" | Способ изготовления светопоглощающей матрицы на экране цветной электронно-лучевой трубки |
| JP2009235438A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toagosei Co Ltd | エッチング液、該エッチング液を用いたエッチング方法および被エッチング基板 |
-
2011
- 2011-11-08 RU RU2011144934/02A patent/RU2467094C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4233107A (en) * | 1979-04-20 | 1980-11-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Ultra-black coating due to surface morphology |
| US4389464A (en) * | 1980-08-05 | 1983-06-21 | Man Maschinenf Abrik Augsburn-Nurnberg | Black chrome coating for solar collectors and method of electrodepositing said coating |
| RU2052864C1 (ru) * | 1992-04-30 | 1996-01-20 | Украинский государственный научно-исследовательский институт приемных электронно-лучевых трубок "Эротрон" | Способ изготовления светопоглощающей матрицы на экране цветной электронно-лучевой трубки |
| JP2009235438A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toagosei Co Ltd | エッチング液、該エッチング液を用いたエッチング方法および被エッチング基板 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2570715C2 (ru) * | 2014-04-09 | 2015-12-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт микроприборов-Компоненты" | Способ формирования светопоглощающего покрытия |
| RU2615851C2 (ru) * | 2014-05-13 | 2017-04-11 | Негосударственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Сибирская академия права, экономики и управления" (НОУ ВПО САПЭУ) | Поглощающее лазерное излучение покрытие и способ его получения |
| RU2749242C2 (ru) * | 2015-07-15 | 2021-06-07 | Энерджи Транзишнс Лимитед | Солнечный коллектор транспирационного типа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2467094C1 (ru) | Способ получения светопоглощающего покрытия | |
| US4511614A (en) | Substrate having high absorptance and emittance black electroless nickel coating and a process for producing the same | |
| CN102491649B (zh) | 减反射玻璃的制备方法 | |
| KR20090032095A (ko) | 졸-겔 기술을 바탕으로 한 태양열 난방용 흡수체 코팅의 제조 방법 | |
| Xiao et al. | Reflectivity of porous-pyramids structured silicon surface | |
| CN102785434B (zh) | 减反射玻璃及二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法 | |
| EP2430482B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer reflexionsverminderten scheibe | |
| CN103022266B (zh) | 一种基于lsp效应陷光增效减反射结构的制备方法 | |
| CN103887367B (zh) | 一种银纳米颗粒辅助两次刻蚀硅微纳米洞减反射织构的制备方法 | |
| CN103320776B (zh) | 一种非真空中高温太阳能选择性吸收涂层复合减反膜及其制备方法 | |
| CN104393062B (zh) | 一种太阳电池减反射膜层的制备方法 | |
| CA2929730C (en) | Coating that selectively absorbs radiation, and method thereof for achieving ambient temperature | |
| Gogna et al. | Selective black nickel coatings on zinc surfaces by chemical conversion | |
| CN102786228A (zh) | 碱腐蚀制备减反射玻璃的方法 | |
| CN110634966B (zh) | 一种超薄太阳光黑硅吸波器及其制备方法 | |
| RU2566905C1 (ru) | Способ формирования светопоглощающего покрытия | |
| TW201813118A (zh) | 太陽能電池之製造方法 | |
| CN105483646A (zh) | 一种紫外吸收薄膜的制备方法 | |
| CN102795784A (zh) | 酸腐蚀制备减反射玻璃的方法 | |
| CN102646758A (zh) | 一种太阳电池用单晶硅片表面改性方法 | |
| US20120148814A1 (en) | Transparent glass body, method for the production thereof, and use thereof | |
| CN110627373A (zh) | 抗紫外和近红外辐射的增透玻璃的制备方法 | |
| US4087288A (en) | Solar absorber surfaces | |
| US20160070031A1 (en) | Method for producing an anti-reflective coating for optical and thermoelectrical devices | |
| JPS5940774B2 (ja) | 反射防止ガラスの劣化防止方法 |