пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны
Классы МПК: | C09C1/00 Обработка специальных неорганических материалов иных, чем волокнистые наполнители C09D5/32 краски, поглощающие излучения C09D5/33 краски, отражающие излучение |
Автор(ы): | Егоров Ю.П., Малиновская Т.Д. |
Патентообладатель(и): | Сибирский физико-технический институт при Томском госуниверситете |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-06-16 публикация патента:
20.03.1999 |
Изобретение относится к области селективно отражающих и поглощающих покрытий оптического диапазона. Описывается применение широкозонных вырожденных полупроводниковых металлоксидных соединений с размером частиц 1-10 мкм и областью плазменного резонанса в качестве пигментов, отражающих оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающих излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны. 1 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Применение широкозонных вырожденных полупроводниковых металлоксидных соединений с размером частиц 1 - 10 мкм и областью плазменного резонанса в качестве пигментов, отражающих оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающих излучение с заданой коротковолновой границей или на заданной длине волны.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области применения неорганических пигментов в составах покрытий, избирательно отражающих или поглощающих оптическое излучение. Также селективные покрытия находят широкое применение в самолето- и судостроении, космической и гелиотехнике. Предназначаются эти покрытия чаще всего для поддержания определенного теплового режима объекта за счет установления баланса между энергией, поглощаемой из окружающей среды, а также выделяемой внутренними источниками теплоты, и энергией, излучаемой его поверхностью в окружающую среду. Этот баланс важен для пилотируемых космических аппаратов, к которым предъявляются наиболее жесткие требования и для которых лучистый теплообмен является единственной формой теплообмена с окружающей средой. Известны различные группы неорганических пигментов, входящих в состав селективных покрытий в виде дисперсной фазы и определяющих их оптические свойства (Гуревич М.М. и др. Оптические свойства лакокрасочных покрытий. - Л. , Х., 1984, 120 с.). Пигменты, отражающие оптическое излучение в коротковолновой области оптического спектра (ZnO, TiO2, MgO, Al2O3 и др.) и применяемые в качестве солнечных отражателей. Пигменты, поглощающие оптическое излучение во всем оптическом диапазоне от видимого до инфракрасного (Fe3O4, Sb2O3, C) и применяемые в качестве солнечных или истинных поглотителей. Пигменты с избирательным поглощением в некоторых участках оптического спектра (железная лазурь, окись хрома, свинцовый и железный сурик), которые могут быть использованы в качестве узкополосных оптических поглотителей. Недостатком известных пигментов является то, что уровень отражения от них в пределах оптического диапазона, где они используются, является непостоянным; отсутствие возможности плавного сдвига полосы поглощения оптического излучения по спектру определяет невозможность управления длинноволновой границей отражателей или коротковолновой границей поглотителей, создаваемых на основе этих пигментов. Задачей изобретения является создание пигмента, отражающего оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающего излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны. Известны металлооксидные соединения с высокой концентрацией свободных носителей заряда (порядка 1021 см-3), относящиеся к классу широкозонных вырожденных полупроводников (Thin Solid Films, 1983, 102, p. 1-46). Высокая концентрация свободных носителей заряда наблюдается при легировании металлоксидных соединений или нарушении стехиометрии в них различными технологическими приемами (отжигом в восстановительной атмосфере, синтеза в атмосфере, обедненной одним из компонентов соединения и др.) [К.Чопра, С.Дас "Тонкопленочные солнечные элементы", М., Мир, 1986 г. С. 38-131, С. 185-219; И. А. Мясников, В.Я.Сухарев, Л.Ю.Куприянов, С.А.Завьялов, "Полупроводниковые сенсоры в физико-химических исследованиях". М., Наука, 1991 г., С. 92-93, 97, 101]. Известными назначениями вырожденных металлоксидных соединений являются использование в качестве прозрачных электродов солнечных элементов и фототепловых преобразователей; использование в качестве фотоприемников и видиконов; использование в качестве тонкопленочных резисторов; использование в качестве газочувствительных элементов. Использование широкозонных вырожденных полупроводниковых металлоксидных соединений в качестве пигментов, отражающих или поглощающих оптическое излучение, из источников научно-технической информации авторами не обнаружено. Таким образом, применение широкозонного вырожденного металлоксидного соединения в качестве пигмента, отражающего оптическое излучение с заданной длинноволоновой границей и поглощающего излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, является новым назначением такого материала. Авторами установлено, что любое такое широкозонное вырожденное полупроводниковое металлоксидное соединение, будучи использованным в качестве пигмента, характеризуется оптическими свойствами, показанными на чертеже. На оси абсцисс показаны длины волн![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
![пигменты, отражающие оптическое излучение с заданной длинноволновой границей и поглощающие излучение с заданной коротковолновой границей или на заданной длине волны, патент № 2127747](/images/patents/344/2127011/955.gif)
Класс C09C1/00 Обработка специальных неорганических материалов иных, чем волокнистые наполнители
Класс C09D5/32 краски, поглощающие излучения
Класс C09D5/33 краски, отражающие излучение