專利名稱：一種新型低紅外反射率材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型低紅外反射率材料及其制造方法。它屬于紅外吸波材料的制造技術(shù)。
低紅外反射率材料在國防以及其他工業(yè)部門有著特殊用途。現(xiàn)有的低紅外反射率材料多為半導體材料，如三氧化銦、銻化銦等，它們是以重摻雜法制造而成，其中是以過剩載流子的濃度變化影響材料的反射率。這類材料一般在最小反射率波長處的紅外反射率為3～45％，反射率仍然偏高，而且材料制造工藝復雜，生產(chǎn)成本高。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型低紅外反射率材料及其制造方法。該發(fā)明制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低，并且可根據(jù)需要使材料在整個紅外波段或紅外波段的某個局部波長范圍具有極低的紅外反射率。
為達到上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的。所述的發(fā)明材料，它是以鋁板為基材，在其表面氧化鍍覆氧化鋁薄膜構(gòu)成；制造上述低紅外反射率材料的方法，是將鋁板浸入電解液中，通電施行氧化處理，其工藝過程主要包括去油污、水洗、酸堿處理、氧化處理，其特征在于，電解液是由1～30wt％的硫酸、或者鉻酸或者磷酸的水溶液與加入0.2～10g/l的檸檬酸、或者檸檬酸鉀、或者酒石酸銨、或者酒石酸、或者碳酸、或者碳酸銨、或者乙二胺添加劑所組成。
下面對本發(fā)明作以詳細說明。
本發(fā)明的實施過程應(yīng)從兩個方面著手，一方面是鋁板基材的處理，另一方面是電解液的配制。
鋁板的處理，首先是去污去油，然后水洗，堿處理、再水洗、酸處理，把按上述步驟處理完畢的鋁板置入電解液中，通入直流電，或是交流電，電壓一般要恒壓控制在10～130V，溫度控制在20～30℃進行操作。電解液的配制是至關(guān)重要的。它是由無機酸水溶液與添加劑所組成。無機酸的種類及濃度的大小不僅決定著氧化處理所施加的電壓的高低和模式，而且直接影響形成氧化鋁膜層的組成及結(jié)構(gòu)，從而決定了所制造材料的紅外反射率。一般而言，磷酸和鉻酸體系溶液中氧化處理的電壓較高，并且隨著施加電壓的升高，所制造的材料的紅外反射率降低，材料的紅外反射率特性，通常表現(xiàn)為在某個局部紅外波長范圍的反射率極低，而在其余的紅外波長范圍仍保持相當高的紅外反射率。在硫酸體系溶液中氧化處理的電壓偏低，所制造材料的紅外反射率特性表現(xiàn)為在全部紅外波長范圍具有極低的紅外反射率。電解液的種類與施加電壓的高低，對氧化鋁膜多孔結(jié)構(gòu)的孔徑大小也有著直接影響。在酸液中加入添加劑，有助于提高膜的均質(zhì)性和改善膜層的組成和結(jié)構(gòu)，更有利于進一步降低材料紅外反射率。
本發(fā)明的方法與重摻雜法制造半導體低紅外反射率材料相比，具有明顯的工藝簡單，制造成本低的優(yōu)點。按此方法制造的低紅外反射率材料，對波長為0.2～25μm范圍的紅外光，平均反射率低于1.5％，與半導體低紅外反射率材料相比，不僅反射率大大降低，而且相應(yīng)波長范圍也大大拓寬了。
下面再以實施例對本發(fā)明作進一步說明。例一純鋁板100×60×2mm電解液組成H3PO41～8wt％乙二胺0.5～5g/L操作條件純鋁板作陽極，Ti基鍍Pt網(wǎng)作陰極，電解電壓為直流60～110V，22～24℃氧化處理30分鐘。
按上述工藝處理后可在鋁板表面生成厚約10μm的氧化鋁膜，經(jīng)在美國Nicolet公司生產(chǎn)的Nicolet170-SXFTIR傅立葉變換紅外光譜儀上測定，在8～14μm波段的平均紅外反射率小于2％，而在其余波段的紅外反射率平均大于90％。例二鋁合金板100×60×2mm電解液組成H2SO413～25wt％酒石酸銨0.2～3g/L操作條件陰、陽極均用鋁合金板；電解電壓為交流10～40V，20～23℃，處理時間30分鐘。
按上述工藝處理后可在鋁合金板表面生成厚約30μm的氧化鋁膜。經(jīng)在美國Nicolet公司生產(chǎn)的Nicolet170-SXFTIR傅立葉變換紅外光譜儀上測定，在0.2～25μm波段的平均紅外反射率小于1.5％。
權(quán)利要求
1.一種新型低紅外反射率材料，它是以鋁板為基材，其上鍍覆膜層構(gòu)成，其特征是膜層是氧化鋁薄膜。
2.一種制造按權(quán)利要求1所說的低紅外反射率材料的方法，工藝過程主要包括，鋁板的去污去油、水洗、酸堿處理、氧化鍍覆處理，其特征是氧化鍍覆使用的電解液是由1～30wt％的硫酸、或者鉻酸、或者磷酸的水溶液與加入0.2～10g/L的檸檬酸、或者檸檬酸鉀、或者酒石酸銨、或者酒石酸、或者碳酸、或者碳酸銨、或者乙二胺添加劑所組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型低紅外反射率材料及其制造方法。所述的材料是以鋁板為基材,在其表面氧化鍍覆氧化鋁薄膜構(gòu)成。制造上述的低紅外反射率材料的工藝過程,主要包括鋁板的去污油、水洗、酸堿處理、氧化處理,其特征在于,電解液是由硫酸等無機酸與加入檸檬酸等添加劑所組成。本發(fā)明的制造方法簡單,生產(chǎn)成本低,所制造的低紅外反射率材料,對波長0.2～25μm的紅外光,平均反射率低于1.5%,與半導體低紅外反射率材料相比,不僅反射率低,而且拓寬了相應(yīng)波長范圍。
文檔編號C25D11/10GK1256328SQ9912639
公開日2000年6月14日 申請日期1999年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月21日
發(fā)明者王為, 高建平, 郭鶴桐, 董向紅, 宋全生 申請人:天津大學