專利名稱：高反射率功能型漫反射材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)材料，具體涉及一種高反射率的漫反射材料，以及這種材料的制備方法。
背景技術(shù)：
漫反射材料在各種領(lǐng)域使用廣泛，其作用是將光源發(fā)射的光線以漫反射的方式向各個(gè)方向散射，即形成漫反射。例如各種光源外殼的內(nèi)表面、利用光線做測(cè)試時(shí)，被測(cè)試物體的外表面、各種建筑的內(nèi)墻面等，均涂有油漆或涂料，其中均包含有漫反射材料。漫反射材料的品質(zhì)主要反應(yīng)在其反射率的高低方面。傳統(tǒng)的漫反射材料有碳酸鈣、氧化鈦(鈦白粉)、氧化鎂、氧化鋁等白色涂料，還有聚四氟乙稀(Teflon)膜等，但在某些對(duì)反射率要求更高的科學(xué)儀器上，例如高能物理的粒子計(jì)數(shù)器、天文觀測(cè)儀器的固體探測(cè)儀器等，現(xiàn)有技術(shù)中的漫反射材料的反射率則難以滿足要求，尤其是航天儀器，要求在高真空、低溫及高溫交變、發(fā)射及變軌中力沖擊震動(dòng)又離心狀態(tài)下工作，對(duì)漫反射材料的要求更高。尋找一種更好的漫反射材料成為這些儀器提高效能的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將提供一種新的漫反射材料，以提高其漫反射的效率，在光源強(qiáng)度不變的情況下，得到更高的漫反射光線強(qiáng)度。進(jìn)一步的發(fā)明目的是提供一種能夠適應(yīng)在深空、低溫下使用時(shí)仍然具有較高光量子收集效率的漫反射材料。同時(shí)本發(fā)明還將提供這種材料的制備方法。
完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是一種高反射率功能型漫反射材料，其組成包括氧化鎂、氧化鈦的超細(xì)粉，兩者的比例為1∶0.8～1.2。
這里所述的超細(xì)粉，是指顆粒的平均直徑在0.2μm以下。
以上所述的漫反射材料可以添加到各種涂料、顏料等材料中使用；也可以直接按以下方案添加成型劑等物質(zhì)制成可以固化的材料使用。
以上組成中還可以包括有成型劑和光耦合劑。氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉與成型劑和光耦合劑的質(zhì)量比例為1∶10；所述的成型劑可以采用高級(jí)變壓器油；所述的光耦合劑可以采用硅油、硅脂或礦物脂。
在優(yōu)化方案中，氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉的比例為1∶1。
氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉與成型劑和光耦合劑的體積比例為2∶5；本發(fā)明的高反射率功能型漫反射材料的制作過(guò)程包括以下步驟將MgO及TiO2超細(xì)粉烘干，按1∶0.8～1.2配比，過(guò)篩后待用；按上述比例準(zhǔn)備好成型劑、光耦合劑；將混合好的分散的MgO+TiO2粉倒入成型劑、光耦合劑內(nèi)；攪拌去除氣泡，并使之均勻，便制成了所需的漫反射材料。
更具體和更優(yōu)化的說(shuō)，高反射率功能型漫反射材料的制作過(guò)程是將純度為95％的MgO及TiO2超細(xì)粉烘干，按1∶0.8～1.2配比，過(guò)篩后待用。
用玻璃量杯裝入一定量成型劑、光耦合劑。
在一定溫度下將混合好的分散的MgO+TiO2粉倒入玻璃量杯內(nèi)。
用玻璃棒攪拌(去除70％以上的氣泡)均勻，便制成了所需的漫反射材料。
以上所述的“一定溫度”是指18～25℃。
如果將以上材料在35℃的烘箱內(nèi)保持6小時(shí)，能充分除完氣泡，并固化。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，將純度為95％的MgO及TiO2超細(xì)粉，烘干，按1∶～1配比，過(guò)篩后待用。
成型劑采用進(jìn)口高級(jí)變壓器油；所述的光耦合劑采用硅油、硅脂或礦物脂。
氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉與成型劑和光耦合劑的體積比例為2∶5；用玻璃量杯裝入1克成型劑、20克光耦合劑；在18～25℃溫度下將混合好的分散的MgO+TiO2粉倒入玻璃量杯內(nèi)。用玻璃棒攪拌(去除70％以上的氣泡)均勻，便制成了所需的漫反射材料。
實(shí)施例2，與實(shí)施例1基本相同，所不同的是MgO與TiO2超細(xì)粉的比例為1∶0.8；成型劑采用進(jìn)口高級(jí)變壓器油；所述的光耦合劑采用硅油、硅脂或礦物脂。
氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉與成型劑和光耦合劑的體積比例為2∶5；混合時(shí)的溫度是18～25℃。
實(shí)施例3，與實(shí)施例1基本相同，所不同的是MgO與TiO2超細(xì)粉的比例為1∶1.2；成型劑采用進(jìn)口高級(jí)變壓器油；所述的光耦合劑采用硅油、硅脂或礦物脂；氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉與成型劑和光耦合劑的質(zhì)量比例為1∶10；混合時(shí)的溫度是18～25℃。
實(shí)施例4，本發(fā)明的功能型光反射材料在天文觀測(cè)儀器——閃爍探測(cè)器上的應(yīng)用閃爍探測(cè)器由閃爍體和光電子器件構(gòu)成，采用BGO和CsI兩種晶體。在晶體與晶體室的間隙中填充有實(shí)施例1所述的高反射率功能型漫反射材料。
首先制作高反射率功能型漫反射材料將MgO及TiO2超細(xì)粉烘干，按1∶0.8～1.2配比，過(guò)篩后待用；按上述比例準(zhǔn)備好成型劑、光耦合劑；將混合好的分散的MgO+TiO2粉倒入成型劑、光耦合劑內(nèi)；攪拌去除氣泡，并使之均勻，便制成了所需的漫反射材料。
然后，清洗干凈所用的晶體室；將晶體放入晶體室內(nèi)；調(diào)整好各種幾何參數(shù)并建立一個(gè)施工平臺(tái)；慢慢將制備好的漫反射材料倒入晶體與晶體室的間隙中；漫反射材料要分幾次倒入，待前次倒入的材料基本固化后再進(jìn)行下一次操作。待將晶體室放入35℃的烘箱內(nèi)保持6小時(shí)，以便能充分除完氣泡；漫反射材料固化后，用光電倍增管與晶體室配合好后進(jìn)行裝調(diào)、測(cè)試。
材料形成與空間發(fā)射狀態(tài)及探測(cè)相匹配的固溶體，在深空中有一定的光、機(jī)、電性能。經(jīng)檢測(cè)，使用相同的光電倍增管、相同的電子學(xué)儀器、相同的信號(hào)放大倍數(shù)、相同的高壓，使用不同的漫反射材料分別對(duì)本發(fā)明和傳統(tǒng)方案進(jìn)行測(cè)試，可以得到兩組譜線測(cè)試用的放射源是137Cs。對(duì)本發(fā)明測(cè)試得到的譜線，比測(cè)試傳統(tǒng)技術(shù)聚四氟乙稀(Teflon)膜作為漫反射材料所得到的譜線有明顯改善，能量分辨率提高三至五個(gè)百分點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種高反射率功能型漫反射材料，其組成包括氧化鎂、氧化鈦的超細(xì)粉，兩者的比例為1∶0.8～1.2。
2.按照權(quán)利要求1所述的高反射率功能型漫反射材料，其特征在于，組成中還包括有，成型劑和光耦合劑，氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉與成型劑和光耦合劑的質(zhì)量比例分別為1∶10；
3.按照權(quán)利要求1所述的高反射率功能型漫反射材料，其特征在于，所述的氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉的比例為1∶1。
4.一種權(quán)利要求1所述的高反射率功能型漫反射材料的制備方法，包括以下步驟將MgO及TiO2超細(xì)粉烘干，按1∶0.8～1.2配比，過(guò)篩后待用；按氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉與成型劑和光耦合劑分別為2∶5的比例準(zhǔn)備好成型劑、光耦合劑；將混合好的分散的MgO+TiO2粉倒入成型劑、光耦合劑內(nèi)；攪拌去除氣泡，并使之均勻即制成高反射率功能型漫反射材料。
5.按照權(quán)利要求4所述的高反射率功能型漫反射材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下將純度為95％的MgO及TiO2超細(xì)粉烘干，按1∶1配比，過(guò)篩后待用；用玻璃量杯裝入1克成型劑、20克光耦合劑；在18～25℃溫度下將混合好的分散的MgO+TiO2粉倒入玻璃量杯內(nèi)；用玻璃棒攪拌，去除70％以上的氣泡，并使之均勻，便制成高反射率功能型漫反射材料。
全文摘要
高反射率功能型漫反射材料，其組成包括氧化鎂、氧化鈦的超細(xì)粉，兩者的比例為1∶0.8～1.2。所述的超細(xì)粉，是指顆粒的平均直徑在0.2μm以下。以上所述的漫反射材料可以添加到各種涂料、顏料等材料中使用；也可以添加成型劑和光耦合劑等物質(zhì)制成可以固化的材料使用，氧化鎂、氧化鈦超細(xì)粉與成型劑和光耦合劑的質(zhì)量比例為1∶10。本發(fā)明的制備方法將1∶0.8～1.2配比的MgO及TiO
文檔編號(hào)C09D1/00GK1640948SQ200410065988
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者宮一忠, 王楠森, 張仁健, 舒雙寶, 徐宏祥, 常進(jìn), 蔡明生, 唐和森, 馬濤, 方正, 張南, 于敏, 毛建萍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)