曾有一款涂料震惊涂料界,那就是英国每日邮报报道的“Vantablack S-VIS”光吸收黑涂料。据报道,该涂料能“捕获99.956%(有的报道是99.98%)的入射光线，反射率比哈勃太空望远镜超黑涂料低17倍”!根据此特性，人们称之为最“黑”黑科技涂料。
这种涂料到底是根据什么技术路线来实现超高吸收率、超低反射率的呢?让我们看看报道中对它有限的技术层面的描述吧:涂料采用“低温碳纳米管混合物制造”,它的“纳米结构基本上吸收所有入射光线%的入射光线。不同于黑色吸收物质，它可应用于较广视角和波长范围。具志盛威华涂料专家降到这种黑色喷涂材料“可使3D物体变成2D黑洞形状,涂料不能喷涂在物理接触或者磨损区域,在100℃以内可做为稳定表面。”
黑科技涂料采用低温碳纳米管混合物,我们需要注意的是“混合物”,为什么是混合物呢?因为材料的材质、形状、粒径都会影响光波(电磁波)的吸收、反射、透射性能。依据麦克斯韦对吸波与反射的相关理论,采用混合物是让涂料具备各波段光波(电磁波)的匹配性。一束光(电磁波)射到物体表面,是穿透还是吸收或者透射,这与材料与此波段的光的阻抗匹配性、衰减匹配性(包括电阻性损耗、电介性损耗、磁损耗、磁滞损耗、阻尼损耗等)有关。非人造光大多为多种不同波长、频率的光混合而成,要想做到更好的吸收,材料必须具有光(波)适应广谱性,采用“碳纳米管混合物”就是这个原因。报道中的“不同于黑色吸收物质,它可应用于较广视角和波长范围”,“较广”有多广呢?“在100℃以内可做为稳定表面”这句话给出了答案,通过温度我们可以查出它的波长上限。
涂料的吸光率已经达到了99.956%,那能做到100%吗?我们认为可以无限接近不能做到100%,因为涂料要成膜少不了成膜物质也就是树脂,对于有机物(有时亦可是无机物)它对可见光的全频段的吸收率是有限的,成膜物含量越高,涂料吸光率受到的影响就越大。在这款涂料中也看到了相关描述给了佐证“涂料不能喷涂在物理接触或者磨损区域”,之所以不能,要么就是必须保持一个哑光面的表层结构,要么涂层的成膜树脂较少,触碰之下就有可能造成涂层破坏。
这款涂料的出现,让我们看到了涂层在光波(电磁波)吸收中接近理论上限的吸收率。虽然这款涂料只适合在“没有物理接触”的纯净环境中使用,而且在使用中还要考虑其吸收光波后的降温问题,但它的出现,也就是99.956%的百分率的出现让功能涂料科研人员有了借鉴和目标。
也许,中国的涂料企业更专注于科技与效益的转化,他们以市场需求为出发点,围绕着实用、适用、广谱性适用去研发产品。与Vantablack S-VIS光吸收黑涂料类似的相关涂料的研发,我国志盛威华开展的较早。负责电磁波相关涂料研发的张工向我们强调了三点:
1.电磁波(可见光也属于电磁波)涂料研究,是多学科的结合需要团队来完成,其中电磁理论知识尤为重要;
2.有很多需求是有偏向的,研发的过程中特殊功能与基础功能有时就是矛盾的,可以说是“按下葫芦浮起瓢”,好的电磁波涂料不是某一功能达到理论点,而是在和谐共存的情况下达到峰值;
3.使用者在选择涂料时一定要考虑“长效”两字,长效并不是单纯的指肉眼可见的长时间不脱落、不开裂、不粉化,还要看所需求的功能是否会有衰减,衰减期有多久。
目前志盛威华电磁波类黑科技涂料有:反射太阳光降温节能的太阳热反射涂料(ZS-221)能有效防止太阳热40℃以上、促进400℃以下高温物体热辐射加强散热的热辐射散热涂料(ZS-411)，自动散热涂料、在1800℃以内高温炉膛中使用均衡炉温防结焦防高温氧化的远红外辐射涂料(ZS-1061)，锅炉节能涂料、高反射阻止辐射波穿透和吸收的吸波温控涂料(ZS-2021)、高吸收高转换的吸波增热涂料(ZS-2022)等黑科技涂料，这些黑科技涂料在工业领域有很好的节能、保护等不可替代的作用。
据悉志盛威华智能温控涂料正在紧张研制中。“不是相变材料!”“与原子外围电子层有关,与微电流有关。”当问到何时上市时,张工严肃的说:“一个新产品从研发到推向市场要经历:理论研究、小样研制、试验室测试、实际应用小试、放大中试等环节,有些环节还是循环重复的,只有这些测试全部通过了才会小面积推向市场进入调整期,调整期完成后才算是成品,此时才能推向市场,市场应用5年以上没有问题,我们才称此项技术为成熟技术,相关产品为成熟产品!”让我们一起期待志盛威华更多黑科技涂料高科技产品的面世吧!
