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世界上最黑的物質問世 可用于制造精密光學儀器

http://www.sharifulalam.com 2006-02-16 09:44 來源:儀器儀表信息網

    英國科學家利用蝕刻技術,用硝酸浸泡含有適量磷元素的鎳合金,制造出光線反射率極低的超黑色表面材料,這是世界上已知最黑的物質。

   據最新一期英國《新科學家》雜志報道,英國國家物理實驗室研制的這種超黑材料,可用于制造精密光學儀器,其反射率比目前光學儀器上用于降低反射率的黑漆還要低10倍到20倍。

   用化學方法蝕刻鎳磷合金使物體表面反射率下降、顏色變黑,這種設想已有約20年歷史,但以前的嘗試都不太成功。英國科學家用電子顯微鏡檢查了幾百種合金板的表面,發現鎳磷合金中含磷量對蝕刻后表面結構有很大影響??茖W家將需要處理的物體浸在硫酸鎳和次磷酸鈉溶液中5小時左右,使表面生成鎳磷合金的鍍層,然后將物體浸在硝酸中幾秒鐘。如果鍍層中含磷量在5%~7%之間,蝕刻后的物體表面會布滿微小的坑,反射率最低,可形成迄今所知的最黑的物體表面。如果含磷量高于8%,表面就會形成微小石筍狀結構,反射率增高。

   這種超黑物體表面對吸收特定入射角度的光特別有效,如果入射光角度合適,物體表面光反射率可低于0.35%。與之相比,目前光學儀器所用的黑漆光反射率為2.5%。當入射角度為45度時,超黑物體表面的光反射率只相當于黑漆的1/25。

   科學家認為,用這種技術可在金屬、陶瓷等多種材料表面形成超黑鍍層。它在低溫條件下不易開裂,與黑漆相比更適用于在外層空間工作的儀器,可望用于幫助改善哈勃太空望遠鏡的圖像質量。
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