最黑物质问世 可用于制造精密光学仪器

中国教育装备采购网2006-02-13 10:35围观614次我要分享

    英国科学家利用蚀刻技术,用硝酸浸泡含有适量磷元素的镍合金,制造出光线反射率极低的超黑色表面材料,这是世界上已知最黑的物质。

    据最新一期英国《新科学家》杂志报道,英国国家物理实验室研制的这种超黑材料,可用于制造精密光学仪器,其反射率比目前光学仪器上用于降低反射率的黑漆还要低10倍到20倍。 

    用化学方法蚀刻镍磷合金使物体表面反射率下降、颜色变黑,这种设想已有约20年历史,但以前的尝试都不太成功。英国科学家用电子显微镜检查了几百种合金板的表面,发现镍磷合金中含磷量对蚀刻后表面结构有很大影响。科学家将需要处理的物体浸在硫酸镍和次磷酸钠溶液中5小时左右,使表面生成镍磷合金的镀层,然后将物体浸在硝酸中几秒钟。如果镀层中含磷量在5%~7%之间,蚀刻后的物体表面会布满微小的坑,反射率最低,可形成迄今所知的最黑的物体表面。如果含磷量高于8%,表面就会形成微小石笋状结构,反射率增高。 

    这种超黑物体表面对吸收特定入射角度的光特别有效,如果入射光角度合适,物体表面光反射率可低于0.35%。与之相比,目前光学仪器所用的黑漆光反射率为2.5%。当入射角度为45度时,超黑物体表面的光反射率只相当于黑漆的1/25。 

    科学家认为,用这种技术可在金属、陶瓷等多种材料表面形成超黑镀层。它在低温条件下不易开裂,与黑漆相比更适用于在外层空间工作的仪器,可望用于帮助改善哈勃太空望远镜的图像质量。

来源:仪器仪表与传感器网

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