[发明专利]一种超黑涂层的制备方法

权利要求书

1.一种超黑涂层的制备方法，其特征在于一种超黑涂层的制备方法是按照以下步骤进行的：

一、二氧化硅单分散微球的制备：利用溶胶凝胶法制备二氧化硅单分散微球，得到二氧化硅单分散微球；

所述的二氧化硅单分散微球同一批次的直径标准偏差不大于0.05，且所述的同一批次的二氧化硅单分散微球的直径在100纳米～1000纳米内；

二、碳包覆的二氧化硅单分散微球的制备：以可成碳的树脂为碳源对二氧化硅单分散微球表面进行包覆，得到碳包覆的二氧化硅单分散微球；

所述的碳包覆的二氧化硅单分散微球同一批次直径的标准偏差不大于0.05，且所述的同一批次的碳包覆的二氧化硅单分散微球中碳包覆层厚度在10纳米～100纳米内；

三、超黑漆的制备：按质量份数称取3份～6份粘接剂、7份～14份稀释剂及4份碳包覆的二氧化硅单分散微球，然后在超声或震荡条件下，将称取的3份～6份粘接剂、7份～14份稀释剂及4份碳包覆的二氧化硅单分散微球混合均匀，得到超黑漆；

四、刷涂或喷涂：利用刷涂或喷涂，将超黑漆涂覆于基体表面，自然干燥并固化，得到含有短程有序排列微球的超黑涂层，即完成一种超黑涂层的制备方法。

2.根据权利要求1所述的一种超黑涂层的制备方法，其特征在于步骤二中所述的可成碳的树脂为酚醛树脂、聚酰亚胺或聚芳基乙炔。

3.根据权利要求2所述的一种超黑涂层的制备方法，其特征在于当所述的可成碳的树脂为酚醛树脂时，以可成碳的树脂为碳源对二氧化硅单分散微球表面进行包覆，具体是按以下步骤进行的：将二氧化硅单分散微球先用乙醇洗涤2次，再用去离子水洗涤1次，得到清洗后的二氧化硅单分散微球，将清洗后的二氧化硅单分散微球置于去离子水中，得到质量百分数为10％的微球乳液，然后将水、质量百分数为10％的微球乳液、浓度为0.01mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液及质量百分数为25％的氨水混合，搅拌5min，得到反应体系，然后向反应体系中加入间苯二酚和甲醛，磁力搅拌8h，得到酚醛树脂包覆的二氧化硅微球乳液，离心分离酚醛树脂包覆的二氧化硅微球乳液，并用去离子水清洗三次，得到酚醛树脂包覆的二氧化硅微球，最后在温度为800℃及氩气或氮气气氛下，将酚醛树脂包覆的二氧化硅微球热处理2h，得到碳包覆的二氧化硅单分散微球；

所述的质量百分数为10％的微球乳液与水的体积比为1:6；所述的质量百分数为10％的微球乳液与浓度为0.01mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液的体积比为4:1；所述的质量百分数为10％的微球乳液与质量百分数为25％的氨水的体积比为8:0.1；所述的质量百分数为10％的微球乳液的体积与间苯二酚的质量比为8mL:0.1g；所述的质量百分数为10％的微球乳液与甲醛的体积比为4:0.07。

4.根据权利要求1所述的一种超黑涂层的制备方法，其特征在于步骤三中所述的粘接剂为甲基硅树脂、聚丙烯酸树脂或聚氨酯；步骤三中所述的稀释剂为可溶解甲基硅树脂、聚丙烯酸树脂或聚氨酯的有机溶剂。

5.根据权利要求1所述的一种超黑涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的二氧化硅单分散微球的直径为100纳米，且所述的二氧化硅单分散微球直径标准偏差不大于0.05；步骤二中所述的碳包覆的二氧化硅单分散微球中碳包覆层厚度为10纳米，且所述的碳包覆的二氧化硅单分散微球直径的标准偏差不大于0.05。

6.根据权利要求1所述的一种超黑涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的二氧化硅单分散微球的直径为360纳米，且所述的二氧化硅单分散微球直径标准偏差不大于0.05；步骤二中所述的碳包覆的二氧化硅单分散微球中碳包覆层厚度为40纳米，且所述的碳包覆的二氧化硅单分散微球直径的标准偏差不大于0.05。

7.根据权利要求1所述的一种超黑涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的二氧化硅单分散微球的直径在1000纳米，且所述的二氧化硅单分散微球直径标准偏差不大于0.05；步骤二中所述的碳包覆的二氧化硅单分散微球中碳包覆层厚度为100纳米，且所述的碳包覆的二氧化硅单分散微球直径的标准偏差不大于0.05。

8.根据权利要求1所述的一种超黑涂层的制备方法，其特征在于步骤三中按质量份数称取3份粘接剂、7份稀释剂及4份碳包覆的二氧化硅单分散微球，然后在超声或震荡条件下，将称取的3份粘接剂、7份稀释剂及4份碳包覆的二氧化硅单分散微球混合均匀，得到超黑漆。