[发明专利]黑色二氧化钛LiDAR反射颗粒以及包含其的车辆

说明书

本发明涉及黑色二氧化钛LiDAR反射颗粒以及包含其的车辆。黑色二氧化钛具有晶态二氧化钛芯和无定形二氧化钛壳，所述无定形二氧化钛壳包围所述晶态二氧化钛芯。所述黑色二氧化钛对可见光谱中的电磁辐射的反射率是小于或等于15％，并且对近红外和LiDAR电磁辐射的反射率是大于或等于10％。所述黑色二氧化钛具有从大于或等于1.0eV到小于或等于2.0eV的带隙。

技术领域

本说明书大体上涉及黑色的二氧化钛(TiO₂)颗粒，并且更具体地涉及反射近红外(near-IR)电磁辐射的黑色TiO₂颗粒。

背景技术

已经提出了使用波长为905nm的脉冲激光电磁辐射的LiDAR系统，并且关于自动车辆(autonomous vehicle)障碍物探测和躲避系统对其进行了测试。然而，用于汽车涂料中以提供深色车辆的深色(例如黑色)颜料不仅吸收可见的电磁辐射从而提供深色，而且还吸收波长为905纳米的近红外电磁辐射，这包括LiDAR(激光雷达)电磁辐射。

因此，需要替代性的深色颜料，该深色颜料吸收可见光谱内的电磁辐射，但是反射具有约905nm波长的近红外电磁辐射。

发明内容

第一方面包括黑色二氧化钛，其包含：晶态的二氧化钛芯；以及无定形二氧化钛壳，所述无定形二氧化钛壳包围所述晶态的二氧化钛芯，其中该黑色二氧化钛对可见光谱中的电磁辐射的反射率是小于或等于15％，并且对近红外和LiDAR电磁辐射的反射率是大于或等于10％。

第二方面包括第一方面的黑色二氧化钛，其中所述黑色二氧化钛对可见光谱中的电磁辐射的反射率是小于或等于5％。

第三方面包括第一方面至第二方面中任一项的黑色二氧化钛，其中所述黑色二氧化钛对近红外和LiDAR电磁辐射的反射率是大于或等于20％。

第四方面包括第一方面至第三方面中任一项的黑色二氧化钛，其中所述黑色二氧化钛对可见光谱中的电磁辐射的反射率是从大于或等于0.5％到小于或等于5％。

第五方面包括第一方面至第四方面中任一项的黑色二氧化钛，其中所述黑色二氧化钛对于近红外和LiDAR电磁辐射的反射率是从大于或等于15％到小于或等于65％。

第六方面包括第一方面至第五方面中任一项的黑色二氧化钛，其中所述黑色二氧化钛具有从大于或等于1.0eV到小于或等于2.0eV的带隙。

第七方面包括第一方面至第六方面中任一项的黑色二氧化钛，其中所述黑色二氧化钛具有从大于或等于1.2eV到小于或等于1.8eV的带隙。

第八方面包括黑色二氧化钛颗粒，其包含：晶态的二氧化钛芯；以及无定形二氧化钛壳，所述无定形二氧化钛壳包围所述晶态的二氧化钛芯，其中所述黑色二氧化钛颗粒具有从大于或等于1.0eV到小于或等于2.0eV的带隙。

第九方面包括第八方面的黑色二氧化钛颗粒，其中所述黑色二氧化钛颗粒具有从大于或等于1.2eV到小于或等于1.8eV的带隙。

第十方面包括第八方面至第九方面中任一项的黑色二氧化钛颗粒，其中所述无定形二氧化钛壳的厚度小于或等于5.0nm。

第十一方面包括第八方面至第十方面中任一项的黑色二氧化钛颗粒，其中所述无定形二氧化钛壳的厚度小于或等于2.5nm。

第十二方面包括第八方面至第十一方面中任一项的黑色二氧化钛颗粒，其中所述无定形二氧化钛壳的厚度是从大于或等于0.1nm到小于或等于5.0nm。

第十三方面包括第八方面至第十二方面中任一项的黑色二氧化钛颗粒，其中所述黑色二氧化钛颗粒的平均颗粒尺寸D₅₀是从大于或等于5nm到小于或等于200nm。