[发明专利]一种微纳多孔陷光结构及其制备方法

说明书

本发明的目的是提供一种微纳多孔陷光结构及其制备方法。即针对传统制备工艺中对选择性光学吸收结构精确控制性较差的缺点，提供了一种尺寸可精准调控的多孔光学吸收结构及其制备方法，通过引入标准尺寸的致孔剂构建尺度精准的光学吸收结构，该结构与目标吸收光源的波长尺度精准匹配，实现在该特定波段下的高效光学吸收。

技术领域

本发明涉及陷光结构材料。

背景技术

选择性吸收结构是一种能够在特定目标波段进行较高光吸收而在非特定目标波段进行较低光吸收的功能性光学结构，在辐射制冷、热量控制、能量富集等需要对光进行选择性吸收的场景中起到重要作用。例如，用于太阳能吸收的光学结构需要其在可见光波段具有较高的吸收率，而在红外波段具有很低的吸收率和发射率，以实现对太阳能的高效富集作用。现有的选择性吸收结构主要通过电镀、喷涂、电化学、镀膜和气相沉积等手段来制备，能够在功能上实现对光的选择性吸收，但难以精确地控制目标吸收波段与非目标吸收波段的范围和界线。随着空天技术、武器装备的不断发展，对选择性吸收结构的吸收精度、准度和效率方面提出了更高的要求，制备出吸收波段精准可调控的高效吸收结构需要进一步的探索。

发明内容

本发明的目的是提供一种微纳多孔陷光结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)制备微米或纳米级的无机粒子作为致孔剂；

(2)将无机粒子分散嵌入在高分子模板表面；

(3)经过刻蚀去除无机粒子后，在高分子模板表面形成多孔陷光结构。

进一步，步骤(1)包括以下步骤：

(1-1)无机粒子分散液的制备：将无机粒子二氧化硅与去离子水、表面活性剂、碱性稳定剂混合研磨，制备二氧化硅分散液；

其中，各个成分配比为：

二氧化硅100-2000份

去离子水8000-9900份

非离子型表面活性剂2-500份

碱性稳定剂1-500份(1-2)浸润液的制备：将二氧化硅分散液与聚四氟乙烯乳液混合制备浸润液；

其中，各个成分配比为：

二氧化硅分散液10-99份

聚四氟乙烯乳液2-90份

浸润液2-80份。

进一步，步骤(2)包括以下步骤：

(2-1)高分子模板的浸润：

将聚四氟乙烯高分子模板表面洗净后浸入步骤(1-2)中的浸润液中，干燥后，二氧化硅与聚四氟乙烯的偶合粒子分布在模板表面；

(2-2)粒子嵌入：

将经过步骤(2-1)处理的聚四氟乙烯高分子模板进行热处理，使偶合粒子嵌入模板表层，然后将模板缓慢降至室温。

进一步，步骤(3)中，将经过步骤(2-2)处理得到的模板表面用氢氟酸刻蚀，用去离子水或乙醇溶液超声清洗，干燥后得到多孔结构。

进一步，步骤(1-1)中：

所述的无机粒子为标准尺寸的纳米或微米级二氧化硅粒子；

所述的研磨方式为砂磨法或球磨法；

所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂或碱性条件下为非离子型的两性表面活性剂；

所述的碱性稳定剂为金属氢氧化物；

分散液PH值为7-9。