(57)【要約】  低反射物品、ならびに関連するシステムおよび方法が開示される。物品は、一次細孔および二次細孔を有する表面を有する。二次細孔の少なくともいくつかは、例えば光吸収性染料等の薬剤を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属を含む基板を備える物品であって、
前記基板の表面は、一次細孔および二次細孔を含み；
前記一次細孔の平均直径は、前記二次細孔の平均直径より少なくとも４倍大きい、前記物品。
【請求項２】
金属を含む基板を備える物品であって、
前記基板の表面は、一次細孔および二次細孔を含み；
前記一次細孔の平均直径は、５００ｎｍ〜１５μｍであり；
前記二次細孔の平均直径は、５０ｎｍ〜約２５０ｎｍである、前記物品。
【請求項３】
前記一次細孔の平均直径が、前記二次細孔の平均直径より少なくとも４倍大きい、請求項２に記載の物品。
【請求項４】
前記一次細孔の平均直径が、前記二次細孔の平均直径より少なくとも５倍大きい、請求項１または請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記一次細孔の平均直径が、前記二次細孔の平均直径より少なくとも１０倍大きい、請求項１または請求項３に記載の物品。
【請求項６】
前記一次細孔の平均直径が、前記二次細孔の平均直径より少なくとも２５倍大きい、請求項１または請求項３に記載の物品。
【請求項７】
前記一次細孔の平均直径が、前記二次細孔の平均直径より大きくとも１００倍大きい、請求項１および請求項３〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項８】
前記一次細孔の平均直径が、少なくとも５００ｎｍである、請求項１および請求項３〜７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
前記一次細孔の平均直径が、少なくとも７５０ｎｍである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
前記一次細孔の平均直径が、少なくとも９００ｎｍである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
前記一次細孔の平均直径が、少なくとも１μｍである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１２】
前記一次細孔の平均直径が、大きくとも１５μｍである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
前記一次細孔の平均直径が、大きくとも１０μｍである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１４】
前記一次細孔の平均直径が、大きくとも５μｍである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１５】
前記物品が、前記一次細孔を含む領域を有し、前記物品の前記領域が、少なくとも０．１の細孔比率を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１６】
前記物品が、前記一次細孔を含む領域を有し、前記物品の前記領域が、少なくとも０．１５の細孔比率を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１７】
前記物品が、前記一次細孔を含む領域を有し、前記物品の前記領域が、少なくとも０．２の細孔比を有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１８】
前記物品が、前記一次細孔を含む領域を有し、前記物品の前記領域が、少なくとも０．２５の細孔比率を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１９】
前記物品が、前記一次細孔を含む領域を有し、前記物品の前記領域が、大きくとも０．３の細孔比率を有する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２０】
前記物品が、前記一次細孔を含む領域を有し、前記物品の前記領域が、大きくとも０．２５の細孔比率を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２１】
前記物品が、前記一次細孔を含む領域を有し、前記物品の前記領域が、大きくとも０．２の細孔比率を有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２２】
前記二次細孔の平均直径が、大きくとも２５０ｎｍである、請求項１および請求項３〜２１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２３】
前記二次細孔の平均直径が、大きくとも２００ｎｍである、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２４】
前記二次細孔の平均直径が、大きくとも１５０ｎｍである、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２５】
前記二次細孔の平均直径が、少なくとも５０ｎｍである、請求項１および請求項３〜２４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２６】
前記二次細孔の平均直径が、少なくとも７５ｎｍである、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２７】
前記二次細孔の平均直径が、少なくとも９０ｎｍである、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２８】
前記二次細孔の平均直径が、少なくとも１００ｎｍである、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２９】
前記二次細孔が、少なくとも１０の平均アスペクト比を有する、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３０】
前記二次細孔が、少なくとも１５の平均アスペクト比を有する、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３１】
前記二次細孔が、少なくとも２０の平均アスペクト比を有する、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３２】
前記二次細孔が、少なくとも２５の平均アスペクト比を有する、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３３】
前記二次細孔が、大きくとも４０の平均アスペクト比を有する、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３４】
前記二次細孔が、大きくとも３５の平均アスペクト比を有する、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３５】
光吸収剤をさらに含む、請求項１〜３４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３６】
前記二次細孔の少なくともいくつかが、前記光吸収剤を含む、請求項３５に記載の物品。
【請求項３７】
前記光吸収剤が、可視光吸収剤を含む、請求項３５または請求項３６に記載の物品。
【請求項３８】
前記光吸収剤が、染料を含む、請求項３５〜３７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３９】
前記染料が、水溶性染料を含む、請求項３８に記載の物品。
【請求項４０】
前記染料が、黒色ジアゾ染料を含む、請求項３８に記載の物品。
【請求項４１】
前記染料が、６−アミノ−４−ヒドロキシ−３−［［７−スルホナト−４−［（４−スルホナトフェニル）アゾ］−１−ナフチル］アゾ］ナフタレン−２，７−ジスルホン酸四ナトリウム；（６Ｚ）−４−アセトアミド−５−オキソ−６−［［７−スルホナト−４−（４−スルホナトフェニル）アゾ−１−ナフチル］ヒドラゾノ］ナフタレン−１，７−ジスルホン酸四ナトリウム；ニグロシン；ＣａｓｗｅｌｌブラックＨＢＬ染料；スダンブラックＢ、ニグロシン（Ｎｉｇｒｏｓｉｎ）；アシッドバイオレット５；アシッドバイオレット７；アシッドバイオレット９；アシッドバイオレット１７；アシッドバイオレット１９；およびプロセスブラックからなる群から選択される要素を含む、請求項３８に記載の物品。
【請求項４２】
前記光吸収剤が、金属不含アゾ染料、スルホン化クマリン染料、金属化アゾ染料、アゾ／アントラキノン染料、金属不含染料、トリフェニルメタン染料および官能化アントラキノン染料からなる群から選択される要素を含む、請求項３８に記載の物品。
【請求項４３】
前記光吸収剤が、カーボンブラックを含む、請求項３５〜３７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項４４】
前記カーボンブラックが、親水性カーボンブラックを含む、請求項４３に記載の物品。
【請求項４５】
前記カーボンブラックが、カーボンブラックナノ粒子を含む、請求項４３または請求項４４に記載の物品。
【請求項４６】
前記カーボンブラックナノ粒子が、大きくとも５０ｎｍの平均直径を有する、請求項４５に記載の物品。
【請求項４７】
前記光吸収剤が、カーボンナノチューブを含む、請求項３５〜３７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項４８】
前記カーボンナノチューブが、親水性カーボンナノチューブを含む、請求項４７に記載の物品。
【請求項４９】
前記物品の表面が、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長で大きくとも０．０００２の反射率を有する、請求項１〜４８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５０】
前記物品の表面が、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長で大きくとも０．０００１５の反射率を有する、請求項１〜４９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５１】
前記物品の表面が、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長で大きくとも０．０００１３の反射率を有する、請求項１〜５０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５２】
前記物品の表面が、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長で大きくとも０．０００１の反射率を有する、請求項１〜５１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５３】
前記物品の表面が、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長で０．０００１〜０．０００２の反射率を有する、請求項１〜５２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５４】
前記反射率が、少なくとも４５０ｎｍの波長で測定される、請求項４９〜５３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５５】
前記反射率が、少なくとも５００ｎｍの波長で測定される、請求項４９〜５３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５６】
前記反射率が、少なくとも５２０ｎｍの波長で測定される、請求項４９〜５３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５７】
前記反射率が、大きくとも６５０ｎｍの波長で測定される、請求項４８〜５６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５８】
前記反射率が、大きくとも６００ｎｍの波長で測定される、請求項４８〜５６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５９】
前記反射率が、大きくとも５５０ｎｍの波長で測定される、請求項４８〜５６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項６０】
前記反射率が、５３２ｎｍの波長で測定される、請求項４８〜５９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項６１】
前記物品の表面が、４００ｎｍ〜７００ｎｍの第１の波長で第１の反射率を有し；
前記物品の表面が、４００ｎｍ〜７００ｎｍの第２の波長で第２の反射率を有し；
前記第１の波長は、前記第２の波長と異なり；
前記第１の反射率は、前記第２の反射率と異なる、請求項１〜６０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項６２】
前記第１の波長が、前記第２の波長より少なくとも２５ｎｍ長い、請求項６１に記載の物品。
【請求項６３】
前記第１の波長が、前記第２の波長より少なくとも５０ｎｍ長い、請求項６１に記載の物品。
【請求項６４】
前記第１の波長が、前記第２の波長より少なくとも７５ｎｍ長い、請求項６１に記載の物品。
【請求項６５】
前記第１の波長が少なくとも６３５ｎｍであり、前記第２の波長が大きくとも５６０ｎｍである、請求項６１に記載の物品。
【請求項６６】
前記第１の波長が少なくとも６３５ｎｍであり、前記第２の波長が大きくとも４９０ｎｍである、請求項６１に記載の物品。
【請求項６７】
前記第１の波長が少なくとも５２０ｎｍであり、前記第２の波長が大きくとも４９０ｎｍである、請求項６１に記載の物品。
【請求項６８】
前記物品の表面が、１０ｎｍ〜４００ｎｍの波長で大きくとも０．０００２の反射率を有する、請求項１〜６７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項６９】
前記反射率が、６°の入射角で測定される、請求項４８〜６８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７０】
前記反射率が、６°の反射角で測定される、請求項４８〜６９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７１】
前記反射率が、入射角および前記入射角と等しい反射角で測定される、請求項４８〜６８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７２】
前記金属が、アルミニウム、チタン、ニオブ、タンタル、マグネシウムおよび亜鉛からなる群から選択される要素を含む、請求項１〜７１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７３】
前記金属が、アルミニウムを含む、請求項１〜７２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７４】
前記基板が、前記金属を含む合金を含む、請求項１〜７３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７５】
前記合金が、１０００シリーズアルミニウム合金、２０００シリーズアルミニウム合金、３０００シリーズアルミニウム合金、４０００シリーズアルミニウム合金、５０００シリーズアルミニウム合金、６０００シリーズアルミニウム合金、および７０００シリーズアルミニウム合金からなる群から選択される要素を含む、請求項７４に記載の物品。
【請求項７６】
前記基板の一部が、酸化物を含み、前記酸化物は、前記金属を含む、請求項１〜７５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７７】
前記二次細孔が、前記酸化物の部分に存在する、請求項７６に記載の物品。
【請求項７８】
前記物品の表面が、フルオロ−アルミネートを含む、請求項１〜７７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７９】
前記物品の表面が、水和酸化アルミニウムを含む、請求項１〜７７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項８０】
請求項１〜７９のいずれか一項に記載の物品を含むシステム。
【請求項８１】
光学システムを含む、請求項８０に記載のシステム。
【請求項８２】
ホログラフィック投影装置、カメラ、望遠鏡、色選択フィルタ、フォトニックセンサ用の筐体、太陽光集光器、太陽熱システム、情報表示システム、および感光性材料を保存するためのシステムからなる群から選択される要素を含む、請求項８０に記載のシステム。
【請求項８３】
ホログラフィック投影装置を含む、請求項８０に記載のシステム。
【請求項８４】
請求項１〜７９のいずれか一項に記載の物品を形成するステップを含む方法。
【請求項８５】
湿式エッチングするステップをさらに含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
陽極酸化するステップをさらに含む、請求項８４または請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
封孔するステップをさらに含む、請求項８４〜８６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８８】
金属を含む物品を化学エッチングして、前記物品に一次細孔を形成するステップと；
前記一次細孔を含む前記物品を陽極酸化して二次細孔を形成し、それにより前記一次細孔および前記二次細孔を含む表面を有する物品を提供するステップと
を含む方法であって、
ｉ）前記一次細孔の平均直径は、前記二次細孔の平均直径より少なくとも１０倍大きいこと；および
ｉｉ）前記一次細孔の平均直径は、５００ｎｍ〜１５μｍであり、前記二次細孔の平均直径は、５０ｎｍ〜約１５０ｎｍであること
の条件のうち少なくとも１つが成立する、前記方法。
【請求項８９】
ｉ）が成立する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
ｉｉ）が成立する、請求項８８または請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
前記二次細孔の少なくともいくつかの中に光吸収剤を配置するステップをさらに含む、請求項８８〜９０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９２】
前記光吸収剤が、少なくとも１０℃の温度で二次細孔内に配置される、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
前記光吸収剤が、高くとも９０℃の温度で二次細孔内に配置される、請求項９１または請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
一次細孔および二次細孔を含む前記基板を、封孔プロセスに供するステップをさらに含む、請求項８８〜９３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９５】
前記封孔プロセスが、前記二次細孔の少なくともいくつかの中に前記光吸収剤を配置するステップの後に行われる、請求項９３または請求項９４に記載の方法。
【請求項９６】
前記封孔プロセスが、熱水封孔を含む、請求項９４または請求項９５に記載の方法。
【請求項９７】
前記封孔プロセスが、前記一次細孔および二次細孔を含む前記物品の少なくとも一部を、少なくとも８０℃の温度を有する水中に配置することを含む、請求項９６に記載の方法。
【請求項９８】
前記封孔プロセスが、蒸気を使用することを含む、請求項９６または請求項９７に記載の方法。
【請求項９９】
前記封孔プロセスが、水性酢酸ニッケルを使用することを含む、請求項９６〜９８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１００】
前記封孔プロセスが、中温封孔を含む、請求項９４または請求項９５に記載の方法。
【請求項１０１】
前記封孔プロセスが、前記一次細孔および二次細孔を含む前記物品の少なくとも一部を、高くとも８０℃の温度を有する水中に配置することを含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０２】
前記水が、金属塩および有機添加剤からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含む、請求項１００または請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０３】
前記封孔プロセスが、低温封孔を含む、請求項９４または請求項９５に記載の方法。
【請求項１０４】
前記封孔プロセスが、高くとも３０℃の温度を有する水中に前記一次細孔および二次細孔を含む前記物品の少なくとも一部を含む、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０５】
化学エッチングが、腐食性溶液を使用することを含む、請求項８８〜１０４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０６】
前記腐食性溶液が、酸性溶液を含む、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
前記酸溶液が、硫酸、塩酸、リン酸、クロム酸、硝酸、過塩素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、ホウ酸、フッ化水素酸、トリフルオロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、アミノメチルホスホン酸、およびトリフルオロメタンスルホン酸からなる群から選択される要素を含む、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１０８】
前記酸性溶液が、少なくとも１重量パーセントの酸を含む、請求項１０６または請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
前記酸性溶液が、多くとも７５重量パーセントの酸を含む、請求項１０６〜１０８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１０】
前記腐食性溶液が、アルカリ性溶液を含む、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１１１】
前記アルカリ性溶液が、無機水酸化物を含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１２】
前記無機酸化物が、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、および水酸化ルビジウムからなる群から選択される要素を含む、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１３】
前記アルカリ性溶液が、少なくとも５重量パーセントの水酸化物を含む、請求項１１１または請求項１１２に記載の方法。
【請求項１１４】
前記アルカリ性溶液が、多くとも３０重量パーセントの水酸化物を含む、請求項１１１〜１１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１５】
前記アルカリ性溶液が、少なくとも１２のｐＨを有する、請求項１１０〜１１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１６】
前記腐食性溶液が、酸化性ハロゲン化物塩を含む、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１１７】
前記腐食性溶液が、少なくとも５重量パーセントの酸化性ハロゲン化物塩を含む、請求項１１６に記載の方法。
【請求項１１８】
前記腐食性溶液が、多くとも４０重量パーセントの酸化性ハロゲン化物塩を含む、請求項１１６または請求項１１７に記載の方法。
【請求項１１９】
化学エッチングが、少なくとも２５℃の温度で行われる、請求項８８〜１１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２０】
陽極酸化が、少なくとも１０℃の温度で行われる、請求項８８〜１１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２１】
陽極酸化が、少なくとも２０℃の温度で行われる、請求項８８〜１１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２２】
陽極酸化が、少なくとも３０℃の温度で行われる、請求項８８〜１１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２３】
陽極酸化が、少なくとも３５℃の温度で行われる、請求項８８〜１１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２４】
陽極酸化が、高くとも５０℃の温度で行われる、請求項１１９〜１２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２５】
陽極酸化が、高くとも４０℃の温度で行われる、請求項１１９〜１２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２６】
陽極酸化が、無機酸を含む溶液を使用して行われる、請求項８８〜１２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２７】
前記溶液が、少なくとも１重量パーセントの無機酸を含む、請求項１２６に記載の方法。
【請求項１２８】
前記溶液が、少なくとも５重量パーセントの無機酸を含む、請求項１２６に記載の方法。
【請求項１２９】
前記溶液が、多くとも９０重量パーセントの無機酸を含む、請求項１２６〜１２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３０】
前記溶液が、多くとも８５重量パーセントの無機酸を含む、請求項１２６〜１２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３１】
前記無機酸が、硫酸、塩酸、リン酸、クロム酸、硝酸、過塩素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、ホウ酸、およびフッ化水素酸からなる群から選択される要素を含む、請求項１２６〜１２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３２】
陽極酸化が、少なくとも５ボルトの電圧を前記物品に印加することを含む、請求項８８〜１３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３３】
印加電圧が、大きくとも３０ボルトである、請求項１３２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９に従い、２０１７年７月２６日に出願した米国特許出願第６２／５３７，１４７号、名称「Ｌｏｗ  Ｖｉｓｉｂｌｅ−Ｌｉｇｈｔ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｏｄｉｚｅｄ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ」に基づく優先権を主張し、参照によりその全内容が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本開示は、低反射物品ならびに関連するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
低反射表面は、様々な用途において望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、特に可視波長範囲内において比較的低い反射性を示す高品質物品を提供する。物品は、例えば、典型的には可視波長範囲内において比較的高い反射性を示すアルミニウム等の材料で作製され得る。物品は、様々な設定で、例えば、ホログラフィックシステム、カメラ、望遠鏡、色選択フィルタ、フォトニックセンサ用の筐体、太陽光集光器、太陽熱システム、情報表示システム、および感光性材料を保存するためのシステムを含む光学システム等で、有利に使用され得る。物品の比較的低い反射性は、さもなくば望ましくない反射可視光の比較的大きいバックグラウンドとなり得るものを劇的に低減し、それにより光学システムの正確性、信頼性および実用性を向上させ得るという点で、特に有益となり得る。
【０００５】
本開示はまた、そのような物品を提供するための比較的効率的でコスト効果の高い方法、およびそのような物品を含むシステムを提供する。
【０００６】
アルミニウム、アルミニウム合金および／または他の金属で形成された物品の使用は、材料が比較的安価で、入手可能であり、所望の形状およびサイズに容易に機械加工され得るため、光学産業および多くの他の産業において普遍的である。したがって、本明細書において開示される技術は、商業的に極めて適用可能である。
【０００７】
一般的な態様において、本開示は、金属を含む基板を含む物品を提供する。基板の表面は、一次細孔および二次細孔を含む。一次細孔の平均直径は、二次細孔の平均直径より少なくとも４倍大きい。
【０００８】
別の一般的な態様において、本開示は、金属を含む基板を含む物品を提供する。基板の表面は、一次細孔および二次細孔を含む。一次細孔の平均直径は、５００ｎｍ〜１５μｍである。二次細孔の平均直径は、５０ｎｍ〜約２５０ｎｍである。
【０００９】
いくつかの実施形態において、一次細孔の平均直径は、二次細孔の平均直径より少なくとも４（例えば、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２５、少なくとも５０、少なくとも７５）倍大きい。
【００１０】
いくつかの実施形態において、一次細孔の平均直径は、二次細孔の平均直径より大きくとも１００倍大きい。
【００１１】
いくつかの実施形態において、一次細孔の平均直径は、少なくとも５００ｎｍ（例えば、少なくとも７５０ｎｍ、少なくとも９００ｎｍ、少なくとも１μｍ）である。
【００１２】
いくつかの実施形態において、一次細孔の平均直径は、大きくとも１５μｍ（例えば、大きくとも１０μｍ、大きくとも５μｍ）である。
【００１３】
いくつかの実施形態において、物品は、一次細孔を含む領域を有し、物品のその領域は、少なくとも０．１（例えば、少なくとも０．１５、少なくとも０．２、少なくとも０．２５）および／または大きくとも０．３（例えば、大きくとも０．２５、大きくとも０．２）の細孔比率を有する。
【００１４】
いくつかの実施形態において、二次細孔の平均直径は、大きくとも２５０ｎｍ（例えば、大きくとも２００ｎｍ、大きくとも１５０ｎｍ）である。
【００１５】
いくつかの実施形態において、二次細孔の平均直径は、少なくとも５０ｎｍ（例えば、少なくとも７５ｎｍ、少なくとも９０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ）である。
【００１６】
いくつかの実施形態において、二次細孔は、少なくとも１０（例えば、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも２５）、および／または大きくとも４０（例えば大きくとも３５）の平均アスペクト比を有する。
【００１７】
いくつかの実施形態において、物品は、光吸収剤をさらに含む。光吸収剤は、例えば、二次細孔内にあってもよい。光吸収剤は、可視光吸収剤であってもよい。光吸収剤は、染料（例えば、水溶性染料、黒色ジアゾ染料）であってもよい。いくつかの実施形態において、染料は、６−アミノ−４−ヒドロキシ−３−［［７−スルホナト−４−［（４−スルホナトフェニル）アゾ］−１−ナフチル］アゾ］ナフタレン−２，７−ジスルホン酸四ナトリウム；（６Ｚ）−４−アセトアミド−５−オキソ−６−［［７−スルホナト−４−（４−スルホナトフェニル）アゾ−１−ナフチル］ヒドラゾノ］ナフタレン−１，７−ジスルホン酸四ナトリウム；ニグロシン；ＣａｓｗｅｌｌブラックＨＢＬ染料；スダンブラックＢ、ニグロシン（Ｎｉｇｒｏｓｉｎ）；アシッドバイオレット５；アシッドバイオレット７；アシッドバイオレット９；アシッドバイオレット１７；アシッドバイオレット１９；およびプロセスブラックからなる群から選択される要素である。いくつかの実施形態において、光吸収剤は、金属不含アゾ染料、スルホン化クマリン染料、金属化アゾ染料、アゾ／アントラキノン染料、金属不含染料、トリフェニルメタン染料および官能化アントラキノン染料からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、光吸収剤は、カーボンブラック（例えば、親水性カーボンブラック、カーボンブラックナノ粒子）である。カーボンブラック粒子は、大きくとも５０ｎｍの平均直径を有し得る。いくつかの実施形態において、光吸収剤は、カーボンナノチューブ（例えば親水性カーボンナノチューブ）を含む。
【００１８】
いくつかの実施形態において、物品の表面は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長で大きくとも０．０００２（例えば、大きくとも０．０００１５、大きくとも０．０００１３、大きくとも０．０００１）の反射率を有する。
【００１９】
いくつかの実施形態において、物品の表面は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長で０．０００１〜０．０００２の反射率を有する。
【００２０】
いくつかの実施形態において、反射率は、少なくとも４５０ｎｍ（例えば、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも５２０ｎｍ）および／または大きくとも６５０ｎｍ（例えば、大きくとも６００ｎｍ、大きくとも５５０ｎｍ）の波長で測定される。例えば、反射率は、５３２ｎｍの波長で測定され得る。
【００２１】
いくつかの実施形態において、物品の表面は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの第１の波長で第１の反射率を有し；物品の表面は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの第２の波長で第２の反射率を有し；第１の波長は、第２の波長と異なり；第１の反射率は、第２の反射率と異なる。第１の波長は、第２の波長より少なくとも２５ｎｍ（例えば、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも７５ｎｍ）長くてもよい。第１の波長は、少なくとも６３５ｎｍであり、第２の波長は、大きくとも５６０ｎｍであってもよい。第１の波長は、少なくとも６３５ｎｍであってもよく、第２の波長は、大きくとも４９０ｎｍであってもよい。第１の波長は、少なくとも５２０ｎｍであってもよく、第２の波長は、大きくとも４９０ｎｍであってもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態において、物品の表面は、１０ｎｍ〜４００ｎｍの波長で大きくとも０．０００２の反射率を有する。
【００２３】
いくつかの実施形態において、反射率は、６°の入射角で測定される。
【００２４】
いくつかの実施形態において、反射率は、６°の反射角で測定される。
【００２５】
いくつかの実施形態において、反射率は、入射角および前記入射角と等しい反射角で測定される。
【００２６】
いくつかの実施形態において、金属は、アルミニウム、チタン、ニオブ、タンタル、マグネシウムおよび亜鉛からなる群から選択される要素を含む。金属は、例えば、アルミニウムであってもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態において、基板は、金属を含む合金を含む。合金は、例えば、１０００シリーズアルミニウム合金、２０００シリーズアルミニウム合金、３０００シリーズアルミニウム合金、４０００シリーズアルミニウム合金、５０００シリーズアルミニウム合金、６０００シリーズアルミニウム合金、および７０００シリーズアルミニウム合金からなる群から選択され得る。
【００２８】
いくつかの実施形態において、基板の一部は、酸化物を含み、酸化物は、金属を含む。
【００２９】
いくつかの実施形態において、二次細孔は、酸化物の部分に存在する。
【００３０】
いくつかの実施形態において、物品の表面は、フルオロ−アルミネートを含む。
【００３１】
いくつかの実施形態において、物品の表面は、水和酸化アルミニウムを含む。
【００３２】
一般的な態様において、本開示は、本明細書に記載の物品を含むシステムを提供する。システムは、光学システムであってもよい。システムは、ホログラフィック投影装置、カメラ、望遠鏡、色選択フィルタ、フォトニックセンサ用の筐体、太陽光集光器、太陽熱システム、情報表示システム、および感光性材料を保存するためのシステムからなる群から選択され得る。
【００３３】
一般的な態様において、本開示は、本明細書に開示される物品を形成する方法を提供する。方法は、湿式エッチングするステップ、陽極酸化するステップ、および／または封孔（sealing）するステップを含んでもよい。
【００３４】
一般的な態様において、本開示は、金属を含む物品を化学エッチングして、物品に一次細孔を形成するステップを含む方法を提供する。方法はまた、一次細孔を含む物品を陽極酸化して二次細孔を形成し、それにより一次細孔および二次細孔を含む表面を有する物品を提供するステップを含む。ｉ）一次細孔の平均直径は、二次細孔の平均直径より少なくとも１０倍大きい；およびｉｉ）一次細孔の平均直径は、５００ｎｍ〜１５μｍであり、二次細孔の平均直径は、５０ｎｍ〜約１５０ｎｍである、という条件の少なくとも１つが成立する。
【００３５】
いくつかの実施形態において、方法は、二次細孔の少なくともいくつかの中に光吸収剤を配置するステップをさらに含む。光吸収剤は、少なくとも１０℃および／または高くとも９０℃の温度で二次細孔内に配置され得る。
【００３６】
いくつかの実施形態において、方法は、一次細孔および二次細孔を含む基板を、封孔プロセスに供するステップをさらに含む。
【００３７】
いくつかの実施形態において、封孔プロセスは、二次細孔の少なくともいくつかの中に光吸収剤を配置するステップの後に行われてもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態において、封孔プロセスは、熱水封孔を含む。封孔プロセスは、一次細孔および二次細孔を含む物品の少なくとも一部を、少なくとも８０℃の温度を有する水中に配置することを含んでもよい。封孔プロセスは、蒸気を使用することを含んでもよい。封孔プロセスは、水性酢酸ニッケルを使用することを含んでもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態において、封孔プロセスは、中温封孔（mid-temperature sealing）を含む。封孔プロセスは、一次細孔および二次細孔を含む物品の少なくとも一部を、高くとも８０℃の温度を有する水中に配置することを含んでもよい。水は、金属塩および有機添加剤からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含んでもよい。
【００４０】
いくつかの実施形態において、封孔プロセスは、低温封孔を含む。封孔プロセスは、高くとも３０℃の温度を有する水中に一次細孔および二次細孔を含む物品の少なくとも一部を含んでもよい。
【００４１】
いくつかの実施形態において、化学エッチングは、腐食性溶液を使用することを含む。
【００４２】
いくつかの実施形態において、腐食性溶液は、酸性溶液を含む。酸溶液は、硫酸、塩酸、リン酸、クロム酸、硝酸、過塩素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、ホウ酸、フッ化水素酸、トリフルオロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、アミノメチルホスホン酸、およびトリフルオロメタンスルホン酸からなる群から選択される要素を含んでもよい。酸性溶液は、少なくとも１重量パーセントの酸および／または多くとも７５重量パーセントの酸を含んでもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態において、腐食性溶液は、アルカリ性溶液を含む。アルカリ性溶液は、無機水酸化物を含んでもよい。無機水酸化物は、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、および水酸化ルビジウムからなる群から選択される要素を含んでもよい。アルカリ性溶液は、少なくとも５重量パーセントの水酸化物および／または多くとも３０重量パーセントの水酸化物を含んでもよい。アルカリ性溶液は、少なくとも１２のｐＨを有してもよい。
【００４４】
いくつかの実施形態において、腐食性溶液は、酸化性ハロゲン化物塩を含む。腐食性溶液は、少なくとも５重量パーセントの酸化性ハロゲン化物塩および／または多くとも４０重量パーセントの酸化性ハロゲン化物塩を含んでもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態において、化学エッチングは、少なくとも２５℃の温度で行われる。
【００４６】
いくつかの実施形態において、陽極酸化は、少なくとも１０℃（例えば、少なくとも２０℃、少なくとも３０℃、少なくとも３５℃）および／または高くとも５０℃（例えば高くとも４０℃）の温度で行われる。
【００４７】
いくつかの実施形態において、陽極酸化は、無機酸を含む溶液を使用して行われる。溶液は、少なくとも１重量パーセント（例えば少なくとも５重量パーセントの無機酸）の無機酸および／または多くとも９０重量パーセント（例えば多くとも８５重量パーセント）の無機酸を含んでもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態において、無機酸は、硫酸、塩酸、リン酸、クロム酸、硝酸、過塩素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、ホウ酸、およびフッ化水素酸からなる群から選択される要素を含む。
【００４９】
いくつかの実施形態において、陽極酸化は、少なくとも５ボルト（例えば少なくとも３０ボルト）の電圧を物品に印加することを含む。
【００５０】
図面は、全般的に、限定ではなく例示として、本明細書において議論される実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】物品の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示される物品を作製する方法の一実施形態におけるステップのフローチャートである。
【図３−１】図３Ａ〜Ｂは、図２に示されるプロセスにおけるステップ中に作製された物品の断面図である。
【図３−２】図３Ｃ〜Ｄは、図２に示されるプロセスにおけるステップ中に作製された物品の断面図である。
【図４】物品の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図５】物品のＳＥＭである。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、本開示による物品１００を示す。物品１００は、システム、例えば光学システム、例えばホログラフィック投影装置、カメラ、望遠鏡、色選択フィルタ、フォトニックセンサ用の筐体、太陽光集光器、太陽熱システム、情報表示システム、および感光性材料を保存するためのシステムの構成要素であってもよい。例えば、物品１００は、そのようなシステムの筐体の一部であってもよい。任意選択で、物品１００は、そのようなシステムの内部構成要素の一部であってもよい。例えば、物品１００は、光導体の一部であってもよい。
【００５３】
物品１００は、比較的低い反射率（表面１２０に衝突する光のうち、表面１２０から反射される光の割合）を示し得る表面１２０を有する基板１１０を有する。いくつかの実施形態において、表面１２０は、大きくとも０．０００２（例えば、大きくとも０．０００１５、大きくとも０．０００１３、大きくとも０．０００１）の反射率を有する。
【００５４】
一般に、反射率は、対象となる１つまたは複数の波長で測定される。いくつかの実施形態において、反射率は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長（可視光）で決定される。例えば、ある特定の実施形態において、反射率は、少なくとも４５０ｎｍ（例えば、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも５２０ｎｍ）および／または大きくとも６５０ｎｍ（例えば、大きくとも６００ｎｍ、大きくとも５５０ｎｍ）の波長で測定される。いくつかの実施形態において、反射率は、５３２ｎｍで測定される。ある特定の実施形態において、反射率は、１０ｎｍ〜４００ｎｍ（紫外光）の波長範囲で決定される。
【００５５】
一般に、反射率は、任意の所望の入射角および任意の所望の反射角を使用して決定され得る。いくつかの実施形態において、反射率を決定する際、入射角は反射角と同じである（鏡面反射）。ある特定の実施形態において、反射率を決定する際、反射角は入射角と異なる。いくつかの実施形態において、反射率は、６°の入射角を使用して決定され、および／または、反射率は、６°の反射角を使用して決定される。
【００５６】
いくつかの実施形態において、表面１２０の反射率は、光の波長の関数である。例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの第１の波長における表面１２０の反射率は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの異なる（第２の）波長における表面１２０の反射率と異なってもよい。ある特定の実施形態において、第１の波長は、第２の波長より少なくとも２５ｎｍ（例えば、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも７５ｎｍ）長い。いくつかの実施形態において、第１の波長は、少なくとも６３５ｎｍであり、第２の波長は、大きくとも５６０ｎｍである。ある特定の実施形態において、第１の波長は、少なくとも６３５ｎｍであり、第２の波長は、大きくとも４９０ｎｍである。いくつかの実施形態において、第１の波長は、少なくとも５２０ｎｍであり、第２の波長は、大きくとも４９０ｎｍである。
【００５７】
図１に示されるように、物品は、一次細孔１３０、二次細孔１４０、および二次細孔１４０の少なくともいくつかの中に配置された光吸収剤１５０を含む。一次および二次細孔のこの構成は、本明細書において「細孔内細孔」構造と呼ぶことができる。理論に束縛されることを望まないが、これは、上で議論された有益な反射率特性をもたらす細孔および光吸収材料のこの構成の独特の性質であると考えられる。
【００５８】
物品１００のいくつかの基本的特徴を記載したが、ここで物品１００のある特定の詳細を示す。
【００５９】
一般に、基板１１０は、任意の適切な材料で形成され得る。典型的には、基板１１０は、少なくとも１種の金属を含む材料で形成される。例示的な金属は、アルミニウム、チタン、ニオブ、タンタル、マグネシウムおよび亜鉛を含む。いくつかの実施形態において、基板１１０は、複数の異なる金属を含む材料、例えば合金（例えばアルミニウム合金）で形成される。ある特定の実施形態において、基板１１０は、アルミニウム、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、および亜鉛から選択される少なくとも１種の追加の元素とを含む合金で形成される。例示的なアルミニウム合金は、１０００シリーズ、２０００シリーズ、３０００シリーズ、４０００シリーズ、５０００シリーズ、６０００シリーズ、および７０００シリーズのアルミニウム合金を含む。
【００６０】
基板１１０の表面１２０は、基板１１０が形成される金属または合金の酸化物で形成されてもよい。以下でより詳細に議論されるように、いくつかの実施形態において、酸化物は、物品１００を作製するために使用される陽極酸化プロセスの副生成物であってもよい。酸化物の厚さは、例えば、０．５ミクロン〜５０ミクロンの厚さ（例えば５ミクロン〜２５ミクロンの厚さ）であってもよい。典型的には、二次細孔１４０は、物品１００の酸化物部分に形成されるが、本開示はこの様式に限定されない。
【００６１】
図１を参照すると、一次細孔１３０は、一般に所望に応じて選択され得る平均長さを有するように延在する。いくつかの実施形態において、この長さは、１ミクロン〜２０ミクロン（例えば５ミクロン〜１５ミクロン）である。
【００６２】
いくつかの実施形態において、一次細孔１３０の平均直径は、二次細孔１４０の平均直径の少なくとも４倍（例えば、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、少なくとも２５倍、少なくとも５０倍、少なくとも７５倍）および／または大きくとも１００倍（例えば、大きくとも７５倍、大きくとも５０倍）である。細孔の群の平均直径は、細孔の群を含む物品の表面のＳＥＭを撮影することにより測定され得る。
【００６３】
ある特定の実施形態において、一次細孔１３０の平均直径は、少なくとも５００ｎｍ（例えば、少なくとも７５０ｎｍ、少なくとも９００ｎｍ、少なくとも１μｍ）および／または大きくとも１５μｍ（例えば、大きくとも１０μｍ、大きくとも５μｍ、大きくとも１μｍ）である。一次細孔１３０の平均直径の例示的範囲は、５００ｎｍ〜１５μｍ、７５０ｎｍ〜１．２５μｍ、１μｍ〜１．５μｍ、および９００ｎｍ〜１．５μｍを含む。
【００６４】
いくつかの実施形態において、一次細孔１３０は、少なくとも０．１（例えば、少なくとも０．１５、少なくとも０．２、少なくとも０．２５）および／または大きくとも０．３（例えば、大きくとも０．２５、大きくとも０．２）の細孔比率（金属体積に対する空隙容積の比）を有する。一次細孔１３０の細孔比率の例示的範囲は、０．１〜０．３、０．１〜０．２、０．１５〜０．２５、０．２〜０．３、および０．１〜０．２５を含む。細孔比率は、Ｎｏｖａ  Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ  ４２００ｅ機器を使用して、７７Ｋで吸着したＮ２量から全細孔容積を計算し、吸着等温線を決定することにより決定される。データから、細孔比率を外挿することができる。
【００６５】
ある特定の実施形態において、一次細孔１３０は、０．２〜１０（例えば、０．５〜１０、１〜５）の平均アスペクト比を有する。
【００６６】
いくつかの実施形態において、二次細孔１４０は、大きくとも２５０ｎｍ（例えば、大きくとも２００ｎｍ、大きくとも１５０ｎｍ、１００ｎｍ）および／または少なくとも７５ｎｍ（例えば、少なくとも９０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ）の二次細孔の平均直径を有する。二次細孔１４０の平均直径の例示的範囲は、５０ｎｍ〜２５０ｎｍ、５０ｎｍ〜１００ｎｍ、７５ｎｍ〜１２５ｎｍ、１００ｎｍ〜２５０ｎｍ、および９０ｎｍ〜２５０ｎｍを含む。
【００６７】
いくつかの実施形態において、二次細孔１４０は、０．５〜５（例えば、０．５〜４、１〜３）の細孔比率を有する。
【００６８】
ある特定の実施形態において、二次細孔１４０は、少なくとも１０（例えば、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも２５）および／または大きくとも４０（例えば大きくとも３５）の平均アスペクト比を有する。二次細孔１４０の平均アスペクト比の例示的範囲は、１０〜４０、１５〜３５、２０〜４０、２５〜４０、および２５〜３５を含む。
【００６９】
光吸収剤１５０は、例えば、可視光吸収剤（４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲内の光を吸収する薬剤）であってもよい。ある特定の実施形態において、光吸収剤１５０は、紫外光吸収剤（１０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲内の光を吸収する薬剤）である。
【００７０】
いくつかの実施形態において、光吸収剤１５０は、染料、例えば水溶性染料である。そのような染料の例は、黒色ジアゾ染料を含む。例示的な黒色ジアゾ染料は、６−アミノ−４−ヒドロキシ−３−［［７−スルホナト−４−［（４−スルホナトフェニル）アゾ］−１−ナフチル］アゾ］ナフタレン−２，７−ジスルホン酸四ナトリウム；（６Ｚ）−４−アセトアミド−５−オキソ−６−［［７−スルホナト−４−（４−スルホナトフェニル）アゾ−１−ナフチル］ヒドラゾノ］ナフタレン−１，７−ジスルホン酸四ナトリウム；ニグロシン；ＣａｓｗｅｌｌブラックＨＢＬ染料；スダンブラックＢ；ニグロシン（Ｎｉｇｒｏｓｉｎ）；アシッドバイオレット５；アシッドバイオレット７；アシッドバイオレット９；アシッドバイオレット１７；アシッドバイオレット１９；およびプロセスブラックを含む。また、光吸収剤である例示的な染料は、金属不含アゾ染料、スルホン化クマリン染料、金属化アゾ染料、アゾ／アントラキノン染料、金属不含染料、トリフェニルメタン染料および官能化アントラキノン染料を含む。
【００７１】
ある特定の実施形態において、光吸収剤１５０は、特定色の吸収性を高め、他の波長の光の存在が低減されたより狭い色帯域の反射をもたらすことができる。例えば、光学デバイスが緑色光を出力するように構成されるが、光源は赤色光および緑色光の両方を生成する場合、光吸収剤１５０として緑色染料が使用され得る。そのような構成では、緑色光の実質的な成分が反射され、赤色光の実質的な成分が反射されない。
【００７２】
ある特定の実施形態において、光吸収剤１５０は、カーボンブラックを含む。いくつかの実施形態において、カーボンブラックは、親水性カーボンブラックの形態である。親水性カーボンブラックは、例えば分散組成物の０．１〜１重量パーセントの範囲内（例えば０．４重量パーセント）の量の分散液の形態であってもよい。親水性カーボンブラック水性分散液は市販されており、その炭素粒子は、親水性物質でコーティングされ、例えばアクリルコーティングカーボンブラック粒子等である。市販の親水性カーボンブラック水性分散液の例は、Ａｑｕａ−Ｂｌａｃｋ１６２（親水性カーボンブラック、東海カーボン株式会社製、平均二次粒子直径：１１０ｎｍ、カーボンブラック濃度：２０重量％）およびＡｑｕａ−Ｂｌａｃｋ００１を含む。任意選択で、カーボンブラック粒子は、炭素粒子の表面上にカルボキシル基および／またはヒドロキシル基等の親水性官能基を提供することにより親水性を付与するために、液相酸化または気相酸化によって酸化されてもよい。いくつかの実施形態において、カーボンブラック粒子は、５０ｎｍ以下（例えば、４０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、１ｎｍ〜５０ｎｍ、１０ｎｍ〜５０ｎｍ、５ｎｍ〜４５ｎｍ）の平均直径を有するカーボンブラックナノ粒子である。
【００７３】
いくつかの実施形態において、光吸収剤１５０は、カーボンナノチューブ、例えば、他の方法の中でも共有結合表面修飾（例えばカルボン酸またはエステル基の導入）によって親水化された親水性カーボンナノチューブ（例えば親水性カーボンナノ粒子およびカーボンナノチューブの混合物として）を含む。
【００７４】
物品１００の様々な態様を説明したが、ここでそのような物品を作製する方法を示す。
【００７５】
図２は、物品１００を作製するために使用され得る方法２００におけるある特定のステップのフローチャートである。図３Ａ〜３Ｄは、方法２００におけるステップの結果を示す。
【００７６】
ステップ２１０において、事前物品（pre-article）３１０が準備される（図３Ａ）。事前物品３１０は、金属または合金で形成される（上記の議論を参照されたい）。
【００７７】
ステップ２２０において、事前物品３１０の表面３２０が化学エッチングされ、一次細孔３２２を有する物品３２０を生成する（図３Ｂ）。
【００７８】
ステップ２３０において、物品３２０は陽極酸化され、一次細孔３２２および二次細孔３３２を有する物品３３０を生成し、二次細孔３３２の少なくともいくつかは、一次細孔３２２内に位置する（図３Ｃ）。
【００７９】
ステップ２４０において、光吸収剤３４２は、二次細孔３３２の少なくともいくつかの中に配置され、物品３４０を生成する（図３Ｄ）。
【００８０】
ステップ２５０において、物品３４０は、封孔プロセスに供される。肉眼では、ステップ２５０において行われた封孔プロセスは、物品３４０の表面の外観を実質的に変化させ得ない。しかしながら、ステップ２５０において行われた封孔プロセスは、例えば物品３４０が溶媒中に浸漬された場合に二次細孔３３２の外に拡散する光吸収剤３４２の能力を実質的に低減する。
【００８１】
方法２００を全般的に説明したが、ここでプロセスのある特定の詳細を示す。
【００８２】
一般に、ステップ２２０は、任意の好適な方法により、および事前物品の少なくとも一部に複数の一次細孔を生成するのに好適な任意の条件下で行うことができる。いくつかの実施形態において、ステップ２２０は、所望の一次細孔を生成するのに十分に酸性または十分にアルカリ性である腐食性溶液を使用することを含む。腐食性溶液の例は、１重量％〜７５重量％の無機酸（例えば、硫酸、塩酸、リン酸、クロム酸、硝酸、過塩素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、ホウ酸、フッ化水素酸等、およびそれらの好適な組合せ）を含む酸性溶液、有機酸（例えば、トリフルオロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、アミノメチルホスホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、シュウ酸等）を含む酸性溶液、５重量％〜３０重量％の無機水酸化物（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム）を含むアルカリ性溶液、１２超のｐＨを有するように調製された金属水酸化物溶液、５重量％〜４０重量％の酸化性ハロゲン化物塩（例えば、塩化第二鉄および他の強酸化剤、例えば酸化セリウム）を含む溶液、ならびに無機酸（例えば１重量％〜７５重量％）および反応性過酸化物または超酸化物（例えば、１重量％〜３０重量％の過酸化水素、金属過酸化物、例えば過酸化ナトリウム、過酸化バリウム、超酸化ナトリウム、超酸化カリウム等）の組合せを含む溶液を含む。
【００８３】
一般に、ステップ２２０は、一次細孔を生成するために、任意の好適な温度で、および任意の好適な量に対して行うことができる。いくつかの実施形態において、ステップ２１０は、２５℃で行われる。ある特定の実施形態において、ステップ２２０は、２５℃超（例えば、３５℃〜９０℃、３５℃〜６５℃、４０℃〜６０℃、５０℃〜７５℃）の温度で行われる。ある特定の実施形態において、ステップ２１０は、少なくとも１５秒間（例えば１５秒〜５分間）行われる。
【００８４】
いくつかの実施形態において、事前物品が形成される材料（例えば、金属、金属合金）は、ステップ２２０中の一次細孔の形成の速度に影響し得る。一例として、いくつかの実施形態において、一次細孔は、比較的高いマグネシウムおよび亜鉛含量を有する合金で、おそらくはそのような合金化金属のより高い反応性および／またはより低い酸化還元電位に起因して比較的急速に形成し得る。別の例として、ある特定の実施形態において、一次細孔は、比較的高いケイ素およびマンガン含量を有する合金で比較的緩やかに形成し得るが、これは、潜在的により異方性の低いエッチングをもたらし得る。
【００８５】
いくつかの実施形態において、物品は、ステップ２２０とステップ２３０との間で、好適な溶媒（例えば脱イオン水）で洗浄され、中でも表面酸化物を除去し得る溶液中に短時間浸漬される。そのような溶液の例は、アルカリ性溶液（例えば３重量％の水酸化ナトリウム）である。
【００８６】
一般に、ステップ２３０は、任意の好適な方法により、および二次細孔を生成するのに好適な任意の条件下で達成され得る。いくつかの実施形態において、ステップ２３０は、少なくとも１０℃（例えば、少なくとも２０℃、少なくとも３０℃、少なくとも３５℃）の温度および／または高くとも５０℃の温度で行われる。例示的な温度範囲は、１５℃〜４０℃、１５℃〜３０℃、および１０℃〜３５℃を含む。ある特定の実施形態において、ステップ２３０は、少なくとも１分間（例えば、１分〜５００分間、１０分〜２５０分間、２０分〜１５０分間、３０分〜１５０分間、５０分〜２００分間）行われる。
【００８７】
一般に、ステップ２３０は、好適な陽極酸化浴内で行われる。いくつかの実施形態において、陽極酸化浴は、１重量％〜９０重量％（例えば、５重量％〜８５重量％）の強無機酸（上記の例を参照されたい）を含む。いくつかの実施形態において、陽極酸化浴は、硫酸またはリン酸を含む。
【００８８】
ステップ２３０は、典型的には電圧の印加を含む。いくつかの実施形態において、電圧は、５〜３０ボルト（例えば、１０ボルト〜２０ボルト、１０ボルト〜１５ボルト、１０ボルト〜３０ボルト、２０ボルト〜３０ボルト、５ボルト〜１５ボルト）である。
【００８９】
任意選択で、物品は、ステップ２３０とステップ２４０との間で、好適な溶媒（例えば脱イオン水）で洗浄されてもよい。黒色化剤および／または着色剤（その例は本明細書に記載される）が、化学エッチングおよび陽極酸化された金属部分に組み込まれ、少なくとも二次細孔内に黒色化剤および／または着色剤が組み込まれた封孔されていない金属部分が得られる。
【００９０】
ステップ２４０は、二次細孔の少なくともいくつかの中に配置された光吸収剤を望ましくはもたらす任意の適切な技術を使用して行うことができる。いくつかの実施形態において、ステップ２４０は、光吸収剤（例えば０．５重量％〜１０重量％の光吸収剤）を含む溶液中に、一次および二次細孔を有する物品の少なくとも一部を浸漬することを含む。ある特定の実施形態において、溶液は、１種または複数種の水混和性溶媒（例えば、エタノール、または任意の好適なＣ１〜Ｃ５アルカノール、テトラヒドロフラン、アセトン、およびアセトニトリル）を含んでもよい水溶液である。
【００９１】
一般に、ステップ２４０の間、物品は、そのような溶液中に、二次細孔内に光吸収剤を所望通り配置させる期間浸漬され得る。いくつかの実施形態において、物品は、そのような溶液中に、少なくとも１分間（例えば、１分〜１時間、１５分〜４５分間、５分〜２０分間、２０分〜５０分間、２０分〜４０分間）浸漬される。
【００９２】
一般に、ステップ２４０は、任意の適切な温度で行うことができる。ある特定の実施形態において、ステップ２４０は、少なくとも１０℃（例えば、１０℃〜８０℃、４０℃〜６０℃、４０℃〜８０℃）の温度で行われる。
【００９３】
任意選択で、物品は、ステップ２４０とステップ２５０との間で、封孔の前に好適な溶媒（例えば脱イオン水）で洗浄されてもよい。
【００９４】
一般に、ステップ２５０は、中でも、ステップ２４０の後に存在する多孔質酸化アルミニウム層を改変（例えば閉鎖）し、例えば物品が溶媒中に浸漬された際に二次細孔から出ていく光吸収剤の能力を実質的に低減するために行われる。そのような封孔ステップがないと、陽極コーティングは粘着性を有し得る、ならびに／またはゴミ、グリース、油および汚れの吸収性が比較的高くなり得る。封孔は、耐腐食性の向上をもたらし、陽極酸化された酸化物層の耐摩耗性に対する影響が比較的小さい。
【００９５】
いくつかの実施形態において、ステップ２５０は、物品を沸騰水（例えば沸騰脱イオン水）中に配置することにより行われる。封孔塩の様々な追加による他の解決策も使用され得る。その例は、中温封孔および低温封孔を含む。
【００９６】
ステップ２５０における熱水封孔は、一般に、物品を熱水（例えば９６℃〜１００℃）に浸漬することを含む。理論に束縛されることを望まないが、これは、水和酸化アルミニウム（べーマイト）が細孔内に形成することをもたらすと考えられる。このプロセスは、まず擬ベーマイトのゲルとしての水和酸化アルミニウムの沈殿が関与すると考えられる。さらに、この沈殿は、封孔溶液の拡散、ｐＨおよび化学組成により制御され得ると考えられる。ｐＨの増加は、ゲルの濃縮を開始させると考えられ、結晶性擬ベーマイトが形成し、実質的に細孔を充填する。本明細書に記載の様々な実施形態の金属部分の場合、封孔において二次細孔がほとんど充填されると考えられる。また、表面から擬ベーマイトが再結晶してべーマイトを形成し、この水和酸化アルミニウム（べーマイト）は酸化アルミニウムより大きい体積を有すると考えられる。
【００９７】
高温脱イオン水中の封孔時間は様々となり得る。いくつかの実施形態において、封孔時間は、１５分未満であってもよい。高温封孔（例えば高温脱イオン水による封孔）の速度は、一般に、封孔溶液の温度およびｐＨに依存する。例えば、９６℃での封孔は、９８℃での封孔よりも６％長い封孔時間を伴い得る。この温度の依存性により、６０〜８０℃で作用する中温封孔は、より色が溶出しやすいプロセスとなり得る。
【００９８】
いくつかの実施形態において、熱水封孔は、封孔されていない金属部分の少なくとも一部を酢酸ニッケル水溶液（例えば水中０．１重量％〜２２．２重量％）中に浸漬すること、および／または封孔されていない金属部分の少なくとも一部を蒸気で処理することを含む。
【００９９】
任意選択で、中温封孔が使用されてもよい。中温封孔溶液は、多くの場合、金属塩および有機添加剤を含むが、エネルギーコストがより低い。中温封孔も依然として、酸化アルミニウムがべーマイトに水和することを利用している。
【０１００】
低温封孔は、異なるメカニズムが関与する。このプロセスでは、封孔は、２５〜３０℃での含侵プロセスにより生じる。いくつかの実施形態において、封孔溶液中のフッ化物が多孔質陽極酸化層を溶解し、次いで層の上部３〜６μｍにフルオロ−アルミネートとして堆積する。このプロセスは、緩やかとなり得、また加熱により加速され得る。
【実施例】
【０１０１】
アルミニウムの物品を清浄化し（石鹸を用いて洗浄し、水で完全に濯ぐことにより）、脱脂して（油抽出溶媒を用いて）、油、グリースおよび汚れを表面から実質的に除去した。次いで物品を３重量％の水酸化ナトリウム水溶液に３分間浸漬し、物品から酸化物を除去した。物品の表面のＳＥＭ（図示せず）では、表面が一次および二次細孔を有さないことが明らかであった。
【０１０２】
次に、物品を脱イオン水で洗浄し、１重量％の過酸化水素および６重量％の塩酸を含む水溶液中に、５０℃で２分間物品を浸漬することにより湿式エッチングした。湿式エッチング後、物品を脱イオン水で洗浄し、次いで３重量％の水酸化ナトリウム中に３分間浸漬して、表面酸化物を除去した。物品の表面のＳＥＭを、図４に示す。ＳＥＭは、物品の表面における一次細孔の存在を示している。ＳＥＭはまた、表面がより粗く、実質的に増加した表面積を有することを示している。
【０１０３】
次に、１５重量％の硫酸水溶液中で試料を１５ボルトで９０分間陽極分極した。その後、試料を希硫酸、脱イオン水中で濯いだ。得られた物品の表面のＳＥＭを、図５に示す。ＳＥＭは、物品の表面における一次細孔および二次細孔の存在を示している。
【０１０４】
その後、Ｃａｓｗｅｌｌブラック染料を使用して物品を染色し、次いで、封孔プロセスとして、表面を４０℃の１．５重量％Ｎｉ（ＯＡｃ）２水溶液に１５分間暴露した。
【０１０５】
他の実施形態
ある特定の実施形態を示したが、本開示はそのような実施形態に限定されない。
【０１０６】
一例として、いくつかの実施形態において、二次細孔の少なくともいくつかは、２種以上の光吸収剤を含んでもよい。
【０１０７】
別の例として、物品を作製するある特定の方法を説明したが、そのような物品を作製する他の方法が使用されてもよい。
【０１０８】
さらなる例として、物品を作製するある特定の方法を説明したが、そのような方法は、異なる物品を作製するために使用されてもよい。
【０１０９】
さらに別の例として、光反射を低減するために光吸収剤が使用される実施形態を説明したが、本開示はこの様式に限定されない。例えば、ある特定の実施形態において、例えば美的目的で物品に金属表面上の所望の艶消し仕上げを提供するために、１種または複数種の光吸収剤が使用される。
【０１１０】
追加の例として、図２はプロセスの一実施形態の態様を示しているが、本開示はそのような態様に限定されない。本開示による方法は、追加のステップおよび／または異なるステップを含んでもよい。例えば、事前物品を準備することは、まず所望の切断および／または成形を含んでもよい。事前物品は、ラッキングおよび操作のための任意の好適な方法によって電気的に接続されていてもよく、その後、油、グリースまたは汚れ等の望ましくない汚染物を除去するために清浄化および脱脂されてもよい。事前物品は、例えば３重量％の水酸化ナトリウム水溶液への短時間の浸漬により除去され得る表面酸化物を除去するために処理されてもよい。その後、事前物品は、好適な溶媒（例えば脱イオン水）で洗浄されてもよい。一般に、この段落で示されたステップは、ステップ２１０の前に行われる。
【符号の説明】
【０１１１】
１００  物品
１１０  基板
１２０  表面
１３０  一次細孔
１４０  二次細孔
１５０  光吸収剤
２００  方法
３１０  事前物品
３２０  物品
３２２  一次細孔
３３０  物品
３３２  二次細孔
３４０  物品
３４２  光吸収剤
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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