本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及超黑納米柱狀Co及其制備方法。

背景技術(shù)：

黑色物體相對其它顏色物體對光的反射率較低，對光的吸收能力較強，因此被廣泛應用于太陽能轉(zhuǎn)換、天文望遠鏡、傳感器及軍事設(shè)施及器件。對一定范圍內(nèi)的入射光線反射率低于1％，吸收率高于99％的黑色材料成為超黑材料。由于其極低的反射率，引起了極大的關(guān)注。經(jīng)典的超黑材料為鐵磷合金，其制備方法是在材料表面沉積鐵磷合金，再進行粗糙處理以在表面形成網(wǎng)狀不規(guī)則突起。該種材料在350-700nm范圍內(nèi)的反射率可達1％以下，吸波范圍較小。最新研發(fā)出的超黑Vantablack則由垂直排列的碳納米管組成，其反射率可達0.5以下，但其制備成本很高。其它超黑材料器件還包括生物模板法、氣相沉積等方法制備的非晶碳、晶黑硅等陣列狀材料。上述方法制備的材料大多存在成本高，無法進行大規(guī)模生產(chǎn)及吸波范圍有限等缺點。而本發(fā)明采用脫合金法制備超黑材料，制備方法簡單易行。獲得的產(chǎn)品為具有納米柱的Co，成品具有價格低廉，光吸收范圍廣的優(yōu)點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的在于提供超黑納米柱狀Co及其制備方法，該制備方法簡單，采用其制備的超黑納米柱狀Co具有陣列柱狀的形態(tài)特征；本發(fā)明的另一目的在于提供該方法制備的超黑納米柱狀Co，該材料具有光吸收范圍廣的優(yōu)點。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

黑納米柱狀Co的制備方法，包括如下步驟：

1)將純度在99％以上的Co和Mn純金屬混合后通過感應加熱獲得均勻金屬熔液后進行快淬，獲得單一相結(jié)構(gòu)的CoMn預合金；其中，原材料純金屬原子百分比為Co含量10-20at％，Mn含量80-90at％；感應加熱溫度不高于1800攝氏度，加熱時間不長于20分鐘，加熱次數(shù)不低于2次；均勻后的金屬熔液快淬溫度區(qū)間為1300-1800攝氏度，獲得單相結(jié)構(gòu)的CoMn預合金；

2)將4-30攝氏度條件下，將CoMn預合金置于體積濃度為5％-15％的鹽酸溶液中靜置50-180分鐘進行脫合金處理；

3)將脫合金完的產(chǎn)物取出，分別依次在體積濃度為0.1％，0.01％的鹽酸溶液中進行漂洗，時間不超過10秒，

4)酸洗后的樣品在超純水中漂洗，時間不超過30s；

5)將漂洗后的產(chǎn)物取出，在惰性氣體保護條件下進行干燥，惰性氣體含氧量低于萬分之一，干燥溫度不超過30攝氏度，即可獲得超黑納米柱狀Co材料。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備超黑材料的制備方法操作簡單，采用其制備的超黑材料為具有納米柱狀Co。研究表明，在采用脫合金法制備超黑材料在波長350-1000nm范圍內(nèi)的均有很好的吸波性能。

具體實施方式

以下通過具體實施方式對本發(fā)明做進一步的說明。

超黑納米柱狀Co的制備方法，包括如下步驟：

1)將純度在99％以上的Co和Mn純金屬混合后通過感應加熱獲得均勻金屬熔液后進行快淬，獲得單一相結(jié)構(gòu)的CoMn預合金；其中，原材料純金屬原子百分比為Co含量10-20at％,Mn含量80-90at％；感應加熱溫度不高于1800攝氏度，加熱時間不長于20分鐘，加熱次數(shù)不低于2次；均勻后的金屬熔液快淬溫度區(qū)間為1300-1800攝氏度，獲得單相結(jié)構(gòu)的CoMn預合金；

2)將4-30攝氏度條件下，將CoMn預合金置于體積濃度為5％-15％的鹽酸溶液中靜置50-180分鐘進行脫合金處理；

3)將脫合金完的產(chǎn)物取出，分別依次在體積濃度為0.1％，0.01％的鹽酸溶液中進行漂洗，時間不超過10秒，

4)酸洗后的樣品在超純水中漂洗，時間不超過30s；

5)將漂洗后的產(chǎn)物取出，在惰性氣體保護條件下進行干燥，惰性氣體含氧量低于萬分之一，干燥溫度不超過30攝氏度，即可獲得超黑納米柱狀Co材料。材料在波長350-1000nm范圍內(nèi)的均有很好的吸波性能。

實施例1

將純度在99％以上的Co和Mn純金屬按照10at％：90at％的比例混合后通過感應加熱在1800攝氏度熔煉2次，每次10分鐘，獲得均勻金屬熔液后于1300攝氏度快淬，獲得單一相結(jié)構(gòu)的CoMn預合金。將CoMn預合金置于體積濃度為5％的鹽酸溶液中靜置50分鐘進行脫合金處理；脫合金完的產(chǎn)物取出，后分別依次在體積濃度為0.1％，0.01％的鹽酸溶液中漂洗10秒，再在超純水中漂洗30s；將漂洗后的產(chǎn)物取出，在30攝氏度、惰性氣體保護條件下進行干燥，可獲得超黑納米柱狀Co材料。納米孔在100-300nm之間，含氧量為7-10at％，材料在波長350-1000nm范圍內(nèi)反射率為0.5-0.7％。

實施例2

將純度在99％以上的Co和Mn純金屬按照10at％：90at％的比例混合后通過感應加熱在1300攝氏度熔煉3次，每次10分鐘，獲得均勻金屬熔液后于1300攝氏度快淬，獲得單一相結(jié)構(gòu)的CoMn預合金。將CoMn預合金置于體積濃度為5％的鹽酸溶液中靜置180分鐘進行脫合金處理；脫合金完的產(chǎn)物取出，后分別依次在體積濃度為0.1％，0.01％的鹽酸溶液中漂洗10秒，再在超純水中漂洗30s；將漂洗后的產(chǎn)物取出，在30攝氏度、惰性氣體保護條件下進行干燥，可獲得超黑納米柱狀Co材料。納米孔在500-1000nm之間，含氧量為12-15at％，材料在波長350-1000nm范圍內(nèi)反射率為0.7-1.0％。

實施例3

將純度在99％以上的Co和Mn純金屬按照20at％：80at％的比例混合后通過感應加熱在1300攝氏度熔煉3次，每次10分鐘，獲得均勻金屬熔液后于1300攝氏度快淬，獲得單一相結(jié)構(gòu)的CoMn預合金。將CoMn預合金置于體積濃度為15％的鹽酸溶液中靜置50分鐘進行脫合金處理；脫合金完的產(chǎn)物取出，后分別依次在體積濃度為0.1％，0.01％的鹽酸溶液中漂洗10秒，再在超純水中漂洗30s；將漂洗后的產(chǎn)物取出，在30攝氏度、惰性氣體保護條件下進行干燥，可獲得超黑納米柱狀Co材料。納米孔在500-100nm之間，含氧量為5-10at％，材料在波長350-1000nm范圍內(nèi)反射率為0.8-1.0％。