[发明专利]可见近红外波段具有高反射率陶瓷材料及制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种在可见近红外波段具有高反射率的陶瓷材料及制备方法、应用，其制备方法采用固相反应法。本发明提供的陶瓷材料在可见近红外波段具有高反射率尤其是近红外波段反射率超过97％，其物相结构为BaLasubgt;2/subgt;Tisubgt;3/subgt;Osubgt;10/subgt;，可通过无机高温粘结剂磷酸二氢铝、磷酸铝、硅酸钾等的加入进一步提高反射率，获得热导率低、高温下相结构稳定的陶瓷材料。其制备工艺简单、可批量生产。本发明提供的高反射率陶瓷在建筑物冷却和高能激光防护等领域具有重要的现实意义和广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于高反射型材料领域，尤其涉及一种可见近红外波段具有高反射率陶瓷材料及制备方法、应用。

背景技术

反射率是表征材料光学性能的重要物理参数，对于可见近红外波段具有高反射率的材料，可以将该波段的大部分能量反射出去，从而降低能量吸收。在250-2500nm波段范围内的具有高反射率的材料拥有广阔的应用前景：具有低太阳吸收率的材料在建筑中能起到节能降耗的效果，不仅如此，具有高的激光反射率的反射型激光防护材料在高能激光武器的防护中发挥着关键作用。因此，高反射型材料的研发对国家和社会发展具有非常重要的现实意义。

目前，具备高能激光防护作用的反射层主要由金属材料承担，尽管金属的反射率较高，但是材料在激光辐照下易存在较大的温升，而金属熔点较低易被烧蚀、熔融。因而，我们亟待研制出一种兼具高反射、高熔点且在高温下相稳定的材料。

发明内容

为了满足高能激光防护的需求，解决现有技术中金属类反射防护材料存在的熔点低、高温易氧化的问题，本发明的目的是提供一种可见近红外波段具有高反射率陶瓷材料及制备方法、应用，该陶瓷材料在可见近红外波段具有高反射率尤其在近红外波段可超过97％，同时，热导率低，高温下保持相稳定。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种可见近红外波段具有高反射率陶瓷材料，所述高反射率陶瓷材料的化学式为BaLa₂Ti₃O₁₀。

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种可见近红外波段具有高反射率陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将钡、镧、钛的前驱体按照BaLa₂Ti₃O₁₀的化学计量比称重并配料，并将原料采用湿式球磨法球磨；

S2：将球磨好的浆料置于烘箱中干燥，在马弗炉内高温煅烧得到BaLa₂Ti₃O₁₀粉体。

本发明一优选实施方式，所述步骤S1中钡的前驱体具体为碳酸钡、氧化钡或氢氧化钡；镧的前驱体具体为氧化镧；钛的前驱体具体为二氧化钛。

本发明一优选实施方式，所述步骤S1中所述湿式球磨法具体为在球磨罐中加入无水乙醇作为介质，以300转/分的转速球磨8小时。

本发明一优选实施方式，所述步骤S2中高温煅烧温度为1200～1300℃；升温速率为3～5℃/min；保温时间为4～10h。

本发明一优选实施方式，还包括步骤S3：在BaLa₂Ti₃O₁₀粉体中加入预设比例的粘合剂，压制成片，在马弗炉内高温烧结，得到高反射率陶瓷块体。

本发明一优选实施方式，所述粘结剂选用质量分数5～7％的聚乙烯醇溶液，或选用磷酸二氢铝、磷酸铝、硅酸钾其中的任一种。

本发明一优选实施方式，选用质量分数5～7％的聚乙烯醇(PVA)溶液作为粘结剂，粘结剂的质量占比为4～8％；或

选用磷酸二氢铝、磷酸铝、硅酸钾其中的任一种作为粘接剂，粘接剂的质量占比为4～8％。