新型红外隐身涂料热辐射性能研究
军用隐身涂料技术的研究进展
身涂料% 随着先进红外探测器、 米波雷达、 毫米波雷达、 激光雷达等先进探测设备的相继问世 % 隐身材料正朝 着能够兼容米波、 厘米波、 红外、 激光等多波段电磁波 隐身的多频谱方向发展。近几年 % 国外先进的多功能 隐身材料在可见光、远红外、’ ** 和 , ** 五波段一 体化方面已取得一些进展。
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伪装涂料
可见光、 近红外伪装涂料 防可见光侦察的根本任务是消除目标与背景在颜
色上的差别，即经过伪装的目标颜色要与背景相一 致。 可见光伪装对付的是敌方肉眼和光学仪器的侦察。 可见光伪装涂料研制的关键在于颜色。颜料的反 射特性因产地和生产批次的不同而有所差别， 其色调、 吸收值都不近相同， 因而配色后涂料的颜色、 光泽也是 有差异的。配色时选用颜料除要考虑以上因素外，还 应考虑对涂层环境性能的要求。 近红外伪装涂料要求其本身具有极低的红外线吸 收率，并在高温条件下要保持性能稳定。它不仅要模 拟天然叶绿素的反射曲线，而且还要在近红外区域具 有高反射，从而使目标在涂覆了这种涂料后不论在近 红外还是全色照片中均难以识别，其研制关键是颜料 的选择与配合。应根据使用要求选择合适的颜料。 !# $ 红外伪装涂料
6
引言
们还利用点燃石油释放浓烟 & 在一定程度上干扰敌人 的卫星侦察和激光制导的精确武器 & 致使美国有 0"O 的炸弹未命中目标& 由此可见 & 隐身技术具有良好的军 事价值。近年来 & 世界各军事强国竞相研究隐身材料 和隐身技术。其中隐身涂料因具有施工方便、 价格低、 对目标外形适应性强等特点而倍受重视 & 目前 & 隐身涂 料正向多频谱、 宽频带方向发展。
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专论与综述
涂层热红外迷彩隐身的条件分析
８ １ｔ — ４ｒ ｍ波段 的热 红外黑体辐射 的表达式如 公式（ ） ３ 所示 ：
作者简介 ： 自荣（ ９９一） 男 ， 王 １６ ， 博士 ， 从事 光电功能材料研究 。
推导。 ２ 目标 平 均发射 率 与背景 平均 发射 率的 关 系
度 应包括两部分 ， 这里只考虑反射天空背景红外 辐射的情况 ， 如公式（ ） １ 所示 ：
＝
，
｛Ｌ ｄ ＋ １ ８） Ａ （—ｔ ‰
ｅ 一１
１
（） １
式中， ＝ ．４７４×１ Ｗ ・ 为第一辐射 Ｃ ３ ７ １７ ０ Ｉ， ｎ
ＷＡＮＧ －ｏ ｇ，Ｓ Ｚｉｒ ｎ ＵＮ ａ － ｕａ Ｘｉｏ ｑ ｎ
（ ｌｃ ｏｉ Ｅ ｇｎｅ ｎ ｓｔｔ ｏ Ｐ Ｌ Ａ．其 Ｈ ｆｉ ３ ０７，ｈｎ ） Ｅｅｔ ｎ ｎｉｅｒ ｇＩ ｔｕｅ ｆ ． ． ， ｅｅ ２０ ３ Ｃ ｉ ｒ ｃ ｉ ｎｉ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｓ ｄｏ ｈ ｒｔｒ ｎｏ Ｋ ｒｄａｉｎ ｔｍｐ ｒｔｒ ｉ ｅｅ ｃ 。ｔｉ ｐ ｐ ｒｉｆｒｅ ｎ ａｃ ｌｔ ｈ ｒ ｌ ｓｒ ｃ ： ａｅ ｎ ｔｅ ｃ ｅ ｏ ｆ４ ａ ｉｔ ｅ ｅａｕｅｄｆ ｒｎ ｅ ｈｓ ａ ｅ ｎｅｒｄ ａ ｄ ｃｌｕａｅ ｔ ｅｍａ ｉ ｉ ｏ ｄ ｃ ｍｏ ｆ ｇ ｏ ｄｔ ｎｏ ｆ ｒｄｐ ｔ ｒ ａｎ ｏ ｅ８—１ １ｍ ｖ ｂ ｎ ｅｍａ ａ ｏ ｆ ｇ ａ ｕ ａ ｅｃ ｎ ｉｏ ｆ ｎｒ ｅ ａｔ ｎｐ ｉｔｆｒｔ ｌ ｉ ｉ ａ ｅ ｈ ４￣ ｗａｅ ａ ｄｔ ｒ ｌ ｍ ｕ ａｅ，ｉｃｕ ｉｇｔｅｅ ｓｉｉ ｈ ｃ ｌ ｎｌｄｎ ｍｉｓ － ｈ ｖ
常数； ； ．３７６ １ ～Ｉ Ｋ 为第二辐射常数 ； ｃ １４ ８８９× ０ ｎ・ ， ２ ７为温 度 ； １ Ａ为 波 长 ； 为 天 空 背景 对 地 面 目标 的 Ｅ 辐照度 ，嘶＝ 嘶， ｈ Ｅ 厶 为天空背景的辐射亮度 。 同样 ， 目标附近的背景除了自身的热辐射以外 ， 也反射天空背景的热红外辐射 ， 因此背景 的有效辐 射出射度 如（ ） ２ 所示 ：
红@外隐身涂料粘合剂的研究进展
李永 明等 测定 了 ５种涂料 用基料 的光 学常数 ， 计算 了 并 其不 同光谱范 围内的积分 发射率 ， 在热红外 波段 的发射 率大小 顺序如下 ： 有机硅涂料 ＞丙烯 酸涂料 ＞环 氧涂料 ＞聚酰 胺涂料
Ｋａ ｎ树脂 、 ｒｔ ｏ 酚醛树脂 等粘合 剂分 别 与 ＩＯ粉末 （ ｎ ，掺杂 摩 Ｔ ＳＯ
尔分 数为 ５ ） ４１ 质量 比） ％ 按 ：（ 混合 球磨 制得涂料 ， 别测得 发 分
射率 如表 １ 示 。 所
表 １ 不 同粘 合 剂 对 Ｉ Ｏ 涂 料 发射 率 的影 响 Ｔ
Ｔａ ｅ １ Ｅｆｅ ｔ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔｂｉ ｄ ｒ ｎ ｅ ｔａ ｃ ｆＩ ｂｌ ｆ ｃ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｎ ｅ ｓ ｏ ｍｉ ｔ ｎ ｅ ｏ ＴＯ ｉ ｔ ｐａ ｎ
方 面 的研 究 。
家 正在研究 电导率 随频率 分布 、 红外发射 率随时 间改变 的半 导 体 聚合物 ， 以用于热伪 装 Ｊ 。
３ 有机 粘 合 剂
根据美 国涂料技术协会 的研究结 果 ， 以从有机 化合物连 可
第３ ８卷
第 ４期
２０ ０ ９年 ８月
表 面 技 术
ＳＵＲＦＡＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
区并无强烈吸收 ， 但在热 红外 区由于官能 团的分子振 动 ， 如波段 位于 ３ ３ ． ｍ（ 碳氢伸缩 振动 吸收峰 ） 位于 ５ ７ｘ 羰 基 伸缩振 ， ．１ ｍ（ 动吸收峰 ） ， 等 使其具有强烈的 吸收 ， 用不 含这些 官能 团的树 选
脂可 以减少热红外频段 的强烈 吸收。不适 宜作 低辐射率涂料粘
ＶＯ ． Ｎｏ． Ａｕｇ ２ ０ Ｉ３８ ４ ．０９
_红外节能涂料的研究与发展应用
炼油与化工REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY第19卷车辆的材质、类型、使用方式和气候条件的不同，还要求汽车制动液具备一些特殊性能。
随着汽车行业的进一步发展和制动液产品标准及实验方法的不断完善与提高，我国合成制动液产品质量和技术水平也将得到更大发展。
参考文献：［1］刘开宇，蒋金芝，唐有根，等.硼酸脂型制动液的研制［J］.现代化工，2000（4）：34-36.［2］郭亦明.我国机动车制动液标准的演变和现状［J］.汽车技术，2003（8）：27-29.［3］颜自力.制动液标准的发展［J］.石油科技，2004，22（2）：41-47.［4］石英华.制动液的发展方向［J］.黎明化工，2006（6）：3-5.［5］蒋云龙.汽车制动液的发展和选用［J］.汽车技术，2000（2）：18-20.收稿日期：2008-09-29作者简介：赵晓晨，男，高级工程师，1986年毕业于东北林业大学汽车运用工程专业，现从事润滑油生产工作。
红外辐射发现于19世纪初，20世纪70年代广泛应用于工农业生产实践中。
随着科学技术的进一步发展，红外加热技术经深入的研究后，现已应用于生产各种远红外辐射涂料、涂刷加热设备的受热面，以提高其受热面的辐射系数。
近年来，远红外线辐射涂料在工业加热领域得到了大量的应用，取得了明显的节能经济效益。
国内外大量的研究和实验表明，目前作为节能材料的红外辐射涂料，广泛应用于冶金、石化、陶瓷、医药等行业领域，其加热节能效果达5%以上，应用在电阻炉中可节能30%以上[1~3]。
1红外辐射定律红外辐射[4-6]实际是波长为0.75～1000μm的电磁波。
由于这一波段位于可见光和微波之间，并且比红光的波长更长，所以红外辐射又称为红外线。
为了研究的方便，又将红外辐射分为3个波段。
即近红外波段：波长为0.75～3.0μm；中红外波段：波长为3.0～20μm；远红外波段：波长大于20μm。
实验表明，物体表面的温度不同，其红外辐射或吸收的能力也不同。
红外辐射涂料原理及研究.
红外辐射涂料的原理及研究(Auther:毕晨北京 57182233大家都知道,热量的传导方式有三种:对流、传导和辐射,辐射热是热量传递一种方式。
辐射传热是一种高效的非接触传热发生,红外辐射涂料涂覆在发热体表面时,能极大的提高发热体的红外发射率,强化辐射传热过程,增加单位时间内的热量传导,即提高红外辐射传热能力,并可以有效地保护基体材料,利于提高热能利用率,节约资源。
自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送和吸收热量,但大部分集中在红外线进行传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。
物体通过辐射所放出的能量,称为辐射能,简称辐射,辐射量按伦琴/小时(R计算。
辐射是一种非接触式传热,在真空中也能进行,辐射还有“对等性”,不论物体(气体温度高低都向外辐射,甲物体可以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。
红外线和可见光一样,是一种电磁射线,位于红光外侧,一端与红光邻接,另一端与微波邻接。
志盛威华红外辐射涂料研究人员总结发现,光波中的电磁辐射都具有波动性,它又可称为电磁波。
因此,红外线具有和可见光同样形式的反射、折射、干涉、衍射和偏振等规律特点,即它既具有粒子性,又兼有波动性特征。
光波中波长为0.76-1000μm(微米的区间属于红外区。
从理论角度讲,一般可将红外线波长分为4个区:0.76-3μm为近红外区、3-6μm为中红外区、6-15μm为远红外区,大于15μm为极远红外区。
在红外加热技术中,大体以4μm(也有人以5.6μm为界限,4μm以下的红外线称为近红外线,4μm以上的红外线称为远红外线。
红外辐射传热就是利用红外线独特的辐射能力加热物体,使物体受热,在一定的温度下,加热物体辐射出具有一定穿透能力的红外波,使被加热物体发生分子振荡,产生能级跃迁,辐射一定波段的红外线,从而产生热量。
其特点一是吸热物体均匀受热,二是由内向外加热,从而减少了加热时间,提高能源利用率。
北京志盛威华化工有限公司研发的ZS远红外辐射涂料系类,分为ZS-411辐射散热降温涂料和ZS-1061耐高温远红外辐射涂料,这两种都属于远红外的辐射涂料,根据涂料的使用温度不同,ZS-411辐射散热降温涂料是远红外区辐射涂料,涂刷在物体上散热降温,加快物体热量散失;ZS-1061耐高温远红外辐射涂料是近红外区辐射涂料,涂刷在窑炉和高温物体上,提高窑炉燃烧温度,提高被加热物体缩短受热时间。
高发射率红外辐射涂料的制备与性能研究
一、高发射率红外辐射涂料的制备与性能研究以价格低廉的过渡金属氧化物Fe2O3和MnO2为主要原料，并以少量的CuO和CoO为辅助料，根据TG-DSC 测试结果，分别在还原气氛和氧化气氛条件下进行了烧成，通过急冷和缓慢冷却制备了红外辐射基料。
在此基础上添加一定量的堇青石和粘结剂，制备了抗热震性能优良的红外辐射涂料，并通过正交试验优化了原料配方。
最后通过XRD、SEM、FT-IR、XPS、光谱发射率测试等现代测试方法对红外辐射涂料的物相、微观结构、内部离子化学价态及辐射性能等进行了表征，主要结果如下：1. 对Fe-Mn-Cu-Co 体系进行了堇青石和粘结剂的掺杂改性，制得了高抗热震性、高辐射率红外辐射涂料，其全红外波段的光谱发射率均在0.85 以上，尤其在 2.5～5μm的近红外波段范围内其光谱发射率接近于黑体。
2. 以Fe2O3为主的红外辐射涂料主要由正尖晶石(CuFe)Fe2O4物相构成，而以MnO2为主的红外辐射涂料主要由反尖晶石CoMn2O4物相构成。
3. 随着MnO2含量的增加红外光谱发射率逐渐增大，当MnO2含量在60wt%左右时，其发射率达到最大值，然后开始呈现下降趋势。
4. 由于还原气氛烧成和急冷使红外辐射基料中Fe、Mn、Cu 和Co 离子呈现了多种化学价态，还原气氛烧成和急冷均有利于提高红外辐射涂料的辐射性能。
5. 堇青石和粘结剂的掺杂对红外辐射涂料的发射率没有明显影响，但大大改善了红外辐射涂料的抗热震性能。
6. 粘结剂添加量对红外辐射涂料的抗热震性能有显著影响，但粘结剂配方对其影响较小。
影响红外辐射材料发射率的因素：(1)材料成分对陶瓷涂层辐射率的影响。
(2)掺杂对陶瓷辐射率的影响。
(3)复合材料有利于提高辐射率。
(4)材料处理工艺对辐射率的影响。
(5) 烧结助剂对陶瓷烧结也起着重要作用。
(6)粘结剂的种类和浓度对涂层材料辐射率有一定的影响。
(7)涂层厚度对辐射率的影响。
(8)材料表面状态对辐射率的影响。
211181375_红外隐身防护材料研究进展
第44卷 第9期 包 装 工 程2023年5月PACKAGING ENGINEERING ·137·收稿日期：2023−04−21作者简介：许毅辉（1996—），男，本科。
红外隐身防护材料研究进展许毅辉，贾凌杰，贾贤补，陈尔余（武警士官学校，杭州 310000）摘要：目的 综述近年来国内外先进的红外隐身防护材料技术的研究进展，并对红外隐身材料的未来进行展望。
方法 从红外探测技术与红外隐身原理出发，着重介绍低发射率材料、控温材料、新型智能红外隐身材料以及协同复合材料等一系列有优异性能的材料。
结果 红外隐身可通过降低物体表面温度及降低物体表面辐射率来实现，依据这两方面原理研制的红外隐身防护材料具有良好的隐身效果。
结论 不同种类的红外隐身材料具有不同的特点，已广泛运用于军事装备、织物等方面，但依然存在一些不足，未来要针对不同应用环境要求进一步优化，以期满足现代化战争需求。
关键词：红外隐身；低发射率材料；控温材料；复合材料中图分类号：TB34；TN215 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)09-0137-10 DOI ：10.19554/ki.1001-3563.2023.09.017Research Progress of Infrared Stealth Protection MaterialsXU Yi-hui , JIA Ling-jie , JIA Xian-bu , CHEN Er-yu(NCO, Academy of PAP, Hangzhou 310000, China)ABSTRACT: The work aims to summarize the research progress of infrared stealth protection materials in China and abroad in recent years and prospect the future development. Based on infrared detection technology and infrared stealth principle, a series of materials with excellent performance, such as low emissivity materials, temperature control mate-rials, cooperative composite materials and emerging materials, were introduced. Infrared stealth could be realized by re-ducing the surface temperature and emissivity of the object. The infrared stealth protection materials developed on the basis of these two aspects had good stealth effect. Different types of infrared stealth materials have different characte-ristics and have been widely used in military equipment, fabrics, and other fields. However, there are still some short-comings. In the future, further optimization should be carried out according to different application environment require-ments to meet the needs of modern warfare.KEY WORDS: infrared stealth; low emissivity material; temperature control material; composite material现代战争逐渐向着信息化、智能化发展，随着探测技术与传感技术的迅猛发展，红外探测装置的精确度与分辨率也不断提高[1]。
红外高辐射节能涂料的研究与应用
2013 年 第 12 期
2 国内外红外高辐射涂料的研究及应用现状
今天，国外已经开发出了很多性能优异的红外高辐 射节能涂料，而且这些涂料已经得到了广泛的应用。这 其中比较有代表性的有美国 CRC 公司研制的红外辐射涂 料 ；英国 CRC 公司研制的 ET-4 型红外辐射涂料 ；英 国 Harbert Beven 公 司 与 欧 澳 多 国 联 合 研 制 的 Encoat 型 红 外 辐 射 涂 料 ；日 本 CRC 公 司 推 出 的 CRC1100， CRC1500 型红外辐射涂料 ；日本日上公司生产的 HRC 型辐射涂料等 [3]。
1999 年，甘肃工业大学的郝远等人对影响 Fe2O3 基 红外辐射节能涂料发射率的因素进行了研究。他们通过 分析 Fe2O3 基红外辐射节能涂料在不同温度条件下的发射 率曲线来研究影响红外辐射节能涂料发射率的重要因素， 并且通过 x 射线衍射光谱分析对它们的影响机理进行了 初步探讨。最终发现，在涂料中加入 SiC 可以有效提高 涂料的发射率 ；另外通过合理控制预处理工艺也可以提高 涂料的发射率。并且发现涂层的最佳是厚度 0.1 mm[11]。
66││中中国国陶陶瓷瓷││CCHHIINNAA CCEERRAAMMIICCSS││22001133((4499))第第 1122 期期
红外隐身涂料的研究现状与发展趋势
式 中 ， 为 目标 的辐射 出射度 ； 为 背景 的辐射 Ｍｂ
出射度 。
段具有 较低 的发 射率 ；ｂ在 近红 外波段 有 较低 的 （） 吸收率 ；ｃ 能与 雷 达 、 见 光 和 近红 外 等 波 段 的 （） 可 隐身要 求兼 容 。填 料 的组成 、 度 、 粒 大 小 、 纯 颗 形
１ 红 外 隐 身 原理
目前 红外探 测 的主要 手段 是 成 像 探 测 ， 主 它
要 是利 用 目标 与背 景 的红外辐射 差别 通过 成像 来
探测性。红外隐身涂料是红外隐身技术的主要途
径 ， 既 可用 于 目标 外部 ， 其 又可用 于 目标 内部 的发
收稿 日期 ：０ １ ９ ２ ２ １ 年 月 ９日
用， 对传统作战武器 的生存 构成严峻的威胁 。隐 身技 术 作 为提 高 武 器 系统 生存 和 突 防能 力 ， 已成 为最 重要 、 有 效 的突 防 技 术手 段 。 隐身 技 术 是 最
通过 控制 武器 系统 的信 号特征 ， 使其 难 以被发 现 、 识别 和跟 踪 打击 的技术 。红外 隐身技 术是 利用 屏 蔽 、 低 目标 的发 射率 和 热抑 制 等手 段 来 降低 或 降 改 变 目标 的红外 辐 射 特征 ， 而 实 现对 目标 的低 从
热部件 ， 来降低或改变 目 自身的红外辐射特征， 标 又能使 目标 的 综合 散 射 特 性 与背 景 相 适应 ； 使 且 用方便 ， 工艺 简 单 ， 品种较 多 ， 红 外 隐 身 技 术 中 在
占有 重要 的地 位 。 当前 ， 展具 有 高 性 能 的红 外 发 隐身 材料 或隐 身技术 ， 已成 为提 高武器 生存 能 力 ， 增强 部 队战斗力 的有效 保 障 ． 。 ２ Ｊ
红外隐身涂料的研究进展
红外隐身涂料的研究进展郦江涛姜卫陵赵云峰( 北京材料工艺研究所 , 北京 , 100076)摘要为了提高导弹的生存力和战斗力 , 必须提高导弹的突防能力 , 红外突防是其中一个重要内容。
红外隐身涂层技术是提高导弹红外突防的一种简单有效的方法。
本文介绍了红外隐身材料国内外研究进展情况 , 包括构成红外隐身材料的填料、树脂及其红外性能的各种影响因素 , 最后还将介绍与雷达隐身的兼容性问题。
关键词突防 , 红外辐射 , 隐身材料。
1 引言20 世纪 70 年代以来 , 随着热红外探测器的广泛应用 , 红外隐身技术无论在飞行器、地面设备还是战略突防等方面都引起了世界各强国的高度重视。
相比国际上飞速发展的红外技术 , 我国还有相当的差距 , 必须加强这方面的研究。
红外探测由于探测精度高 , 已经成为一种重要的探测和跟踪手段。
随着红外探测技术的快速发展 , 红外隐身技术也取得了很大的进步。
本文将概括地介绍应用于红外隐身涂层的填料、粘合剂及其红外特征的影响因素 , 最后还将讨论与雷达的相容性问题。
2 低红外发射率材料[ 1 ]一般来说 , 用于热隐身的材料应具有以下基本特性 : 具有符合要求的热红外发射率或较强的控温能力 ; 具有合理的表面结构 ; 具有较低的太阳能吸收率; 能与其它频段的隐身要求兼容。
发射率是物体本身的热物性之一 , 其数值变化仅与物体的种类、性质和表面状态有关。
而物体的吸收率则不同 , 它既与物体的性质和表面状态有关 , 也因外界射入的辐射能的波长和强度而异 , 所以严格讲来 , 吸收率不是物体的热物性。
目前 , 以降低发射率为主要目标的涂料的主要性能指标是 : 目标表面的发射率ΕT IR , 在可见光和近红外波段的太阳能吸收率 A SUN 及与其它波段红外特性要求的兼容性。
2 . 1 填料的选择填料是影响涂料红外性能的基本因素之一。
大部分的无机填料在热红外波段 (T IR) 有明显的宽吸收频谱。
低发射率红外隐身涂料的研究
同程度 的吸 收 ， 得 红 外线 在 大 气 中的 传播 仅 在几 使
个 波段 可 以通行 ， 即近 红外 （ ． ６—３ ０ ｍ） 中红 ０７ ．０ 、 外 （ ６ ｍ） 远 红 外 （ ３～ 、 ６～１ ｍ） 极 远 红 外 （５ ５ 和 １
～
显著 减小 被探 测 目标 的红 外 光辐 射 特 征 ， 低 被探 降 测 目标 与 环境 之 问 的红 外 光辐 射 差 异 ， 使探 测 系统
２． ｉ ８ Ｕｎ ｔ６３ ７１， Ｈｕａ ｉ ７１ ００， ｉ ３． ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｙｎ ４２ Ｃｈｎａ； Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＡｍｍｕｎｔｏ ｉｉｎ Ｅｎｇ ｎｅｉ ｇ， ｅ ｒｎ
Ｏ ｄ ａｃ ｎ ｉｅｒ ｇＣ ｌ ｇ ，ｈ ｉ ｈ ａｇ ００ ０ ，ｈｎ ） ｒｎ ｎｅＥ ｇ ｅｉ ｏ ｅｅＳ ｉａ ｕｎ ５ ０ ３ Ｃ ｉａ ｎ ｎ ｌ ｊｚ
难 以发 现 或 使 探 测 系 统 探 测 效 果 降 低 的 综 合 技 术 ｌ 。红外 隐 身技 术 的发 展 ， 】 ］ 主要 体 现 在 红外 隐 身 涂料 、 红外 隐 身 网 和 遮 障 以及 红 外 对 抗 ３个 方 面 。
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ：ｅ ｓ ｉｉｙ； ｅ ｏ ｉ ｅｓｎ；ｎ ｒ ｒ ｄ ｓ ｉｌ ｉ ｇ ｃ ａｉ ｇ ｙｗ ｒ ｍｉｓｖｔ ｐｈ ｎ ｌｃ ｒ ｉ ｉ ｆａ ｅ ｈ ｅｄ ｎ ｏ ｔ ｓ ｎ
红外 隐身 技 术 （ｎｒｒｄｓ ａ ｈ ｅｈ ｉｕ ） 指 ｉｆ ｅ ｔ ｌ ｙｔｃｎｑ ｅ 是 ａ ｅｔ
摘要 ：随着红外探测技术 的 飞速发展 ，未来 战场 的各种武器系统 面临着 严峻 的考验 。从抗 红外探测 的角度 出发 ，
分析实现红外隐身 的技术途径 ；选择酚醛 树脂 作 为基 体 ，以铝粉 、还原 铁粉 和 铜粉 为填 料 ，研 究制 备 了涂料 ，
红外伪装涂料的性能及存在问题
１ 红外伪装涂料 的原理
红外成像 系统探测 的是 目标 与背景之 间红外 辐射能量的差别 。使用热红外 伪装涂料 的 目的是
材料的体 因素包括材料的厚度 、 填料 的粒径和
含 量等 。对某 些材 料 ， 如红 外 线 透 明材 料 或 半 透 明
１１ ４ ｍ以外的波长 ） ｘ 。这样 目标发 出的热红外辐
射在大气传输过程 中很快衰减 而达不 到热红外探
测器 上 ， 以达到 热红外 伪装 的 目的。
（） ４ 热转换 ： 是使 目标发 出的热能通过材料 的
而提高军事 目标的生存能力。
红外伪装 的方法很多 ， 主要有隐身烟幕 、 红外
１ ６
涂
装
与
电 镀
２ １ 年第 ２期 ０１
红 外伪 装 涂 料 的性 能及存 在 问题
康 永
（ 陕西金泰氯碱化 工有限公 司技术部 ，陕西榆林 ，１的作 用机理和影 响因素以及存在 问题 。 红外伪装涂料 ； 作用机理 ； 影响 因素 ； 存在问题
要使热红外探测器 ， 特别是红外成像探测系统探测
不到或识别 不 了目标。热红外 伪装涂料 的工作 原 理可分四类。 （） １ 降低 目标和背景 的辐射差 ： 由于热成像系
材料 ， 由于红外线能量 是在传播过程中材料 的吸收 所致 ， 其发射率还与其体因素有关 。
２３ 材料 本 身结构 的 影响 ．
２１年４ ０１ 月
晶体结构有关 。
２４ 温度 的影 响 ．
康 永：外 装 料 性 存 题 红 伪 涂 的 能及 在问
１ ７
求较高 ， 目前 应用情况来看 ， 从 红外涂 料存在 的主
针对可见光、红外、激光的光电复合隐身涂料实现方法研究
针对可见光、红外、激光的光电复合隐身涂料实现方法研究
针对可见光、红外、激光的光电复合隐身涂料实现方法研究
简述了可见光、激光、红外隐身涂料各自的作用机理,分析了欲制成光电复合隐身涂料所必须处理好的三者之间存在的矛盾点.从材料学角度详细讨论了如何消除矛盾点解决涂料兼容性的问题并分别提出了可见光与红外、红外与激光及三者间构成光电复合隐身涂料的实现方法.重点研究了低发射率颜料、相变微胶囊及半导体掺杂技术在涂料复合中的应用.具有良好效果及广阔发展前景.最后介绍了国外光电复合隐身涂料的最新进展情况.
作者：崔方沈卫东 CUI Fang SHEN Wei-dong 作者单位：崔方,CUI Fang(重庆通信学院,研究生队,重庆,400035)
沈卫东,SHEN Wei-dong(重庆通信学院,电力工程系,重庆,400035)
刊名：电光与控制ISTIC PKU英文刊名：ELECTRONICS OPTICS & CONTROL 年，卷(期)：2007 14(2) 分类号：V254.4 关键词：光电复合隐身涂料兼容。
热红外隐身涂料的研制与应用
哈尔滨理工大学论文热红外隐身涂料的研制与应用学科、专业名称：化学与环境工程学院化学工程与工艺专业学生姓名：高冠雄，化工09-3班26号指导教师姓名：王虹2012年4月29日摘要：简述了热红外隐身的机理、热红外隐身涂料的组成，综述了国内外热红外隐身涂料的研究现状，并分析了其发展方向。
关键词：热红外隐身；隐身涂料；热伪装；红外发射率引言自20世纪50年代开始，红外探测技术在军事领域的研究及应用不断深入并日趋完善。
作为非常成熟的技术，它己在侦察、精确制导、火控等方面显示出巨大的威力。
与此同时，作为矛盾的另一面，针对红外探测隐身技术的研究自然成为人们十分关注的课题。
作为热抑制技术中主要的技术手段和材料，低发射率隐身涂料具有使用方便、工艺简单、品种多样、成本低廉等优点，因此一直是各国隐身技术研究的重点，在热红外隐身技术中占有重要地位。
1 热红外隐身的机理红外探测系统是依靠探测目标自身和背景的辐射差别来发现和识别目标。
红外隐身涂料主要针对红外热像仪的侦察，在降低目标在红外波段的亮度，掩盖或变形目标在红外热像仪中的形状，降低其被发现和识别的概率。
在斯蒂芬一玻耳兹曼定律中:4式中，ε为物体的发射率，σ为斯蒂芬一玻耳兹曼常量;T为目标的绝对温度。
从玻耳兹曼定律可以看出，由于目标的辐射强度与ε和T4成正比，所以实现红外隐身最有效的途径是降低材料的发射率和控制目标的表面温度[1]。
实现红外隐身的途径，从理论上可以从4个方面来实现:(1)改变目标的红外辐射特征，使目标的红外辐射波段避开红外大气窗日或红外制导导弹的工作频率;(2)降低目标的红外辐射强度，主要为降温和采用低发射率材料;(3)控制目标红外辐射的传输过程，增加其在传输过程中的吸收、散射和反射以改变目标红外辐射的功率分布;(4)干扰目标的红外辐射信号，造成假象。
热红外隐身材料主要从第两个途径来实现目标的伪装。
采用热红外隐身材料的目的就是使目标和背景的辐射能量差减小到红外探测器探测不到或识别不出的程度，因此对红外隐身材料，一方面要求其与背景的辐射能量差要小，另一方面要求其响应频带要宽，即要求该材料的覆盖波段为3-5μm和8-14μm,同时要有利于实现多波段兼容。
红外隐身涂料粘结剂的研究进展
红外隐身涂料粘结剂的研究进展
杨力祥，程海峰，张朝阳，嵇海宁，刘东青 （ 国防科技大学 航天科学与工程学院，湖南 长沙 410007）
［摘 要］ 介绍了红外隐身原理，从隐身原理出发引出红外隐身涂料，说明了粘结剂在红外隐身涂料中的重要性。介绍了聚乙烯、
EVA 树脂、三元乙丙橡胶、Kraton 树脂、聚氨酯、有机硅树脂和氟碳树脂等几种常见的红外隐身涂料粘结剂，总结了当前对红外粘结剂
0前言
红外侦测技术由 于 其 具 有 的 特 性 和 优 势，被 广 泛 的 应 用 在 军事目标侦测、鉴别、瞄准及制导等许多方面。并且探测器及图 像处理过程日益复杂、精确，热红外成像仪器的空间分辨率已达 0．1 ～ 0．2 mrad ，温度分辨率可达 0．1 ～ 0．3 ℃［1］。红外探测的全 天候性、隐蔽 性 和 被 动 特 征，使 红 外 侦 察 和 红 外 制 导 系 统 对 导 弹、飞机、坦克等武器装备和地面军事设施构成严重威胁，发展 红外隐身技术的研究和应用已经刻不容缓。红外隐身涂料由于 工艺简单、施工方便、坚固耐用、成本低廉，是目前热隐身材料中 最重要的品种，制备低发射率涂料是红外隐身涂料研制成功的 关键。粘结剂是涂 料 的 主 要 成 膜 物 质，也 是 影 响 隐 身 涂 层 发 射 率的主要因素之一。涂料在红外频段的吸收至少有 60%取决于 粘结剂，要大幅度降低涂料的红外发射率，选择、研制在红外波 段低发射率的粘结剂至关重要。
1 红外隐身原理
红外隐身的基本原理： 红外探测系统是依靠探测目标自身
和背景的辐射差别来发现和识别目标。红外隐身涂料主要针对
红外热成像仪的侦察，旨仪中的形状，降低其被发现和识别的概率。
根据斯蒂芬 - 玻耳兹曼定律：
Mb = εδT4
红外隐身材料的制备及红外发射率性能研究
分类号: 单位代码 :10110 学号:中北大学硕士学位论文红外隐身材料的制备及红外发射率性能研究硕士研究生何岷洪指导教师刘亚青学科专业高分子化学与物理2013 年 4 月 17 日图书分类号密级非密注 1UDC_______________________________________________________________ 硕士学位论文红外隐身材料的制备及红外发射率性能研究指导教师(姓名、职称) 教授申请学位级别理学硕士专业名称高分子化学与物理论文提交日期2013 年4 月 17 日论文答辩日期________ 年______ 月______ 日学位授予日期________ 年______ 月______ 日论文评阅人_____________________________________________答辩委员会主席_______________________2013 年 4 月 17 日注 1 :注明《国际十进分类法 UDC 》的分类原创性声明本人郑重声明 : 所呈交的学位论文 , 是本人在指导教师的指导下 , 独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外 , 本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体 , 均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名 : 日期:关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定 , 其中包括 :①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件 ; ②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文 ; ③学校可允许学位论文被查阅或借阅 ; ④学校可以学术交流为目的 , 复制赠送和交换学位论文 ; ⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容( 保密学位论文在解密后遵守此规定 ) 。
签名: 日期:导师签名 : 日期: 中北大学学位论文红外隐身材料的制备及红外发射率性能研究摘要采用化学氧化法, 在以对甲基苯磺酸为掺杂剂、水和乙二醇为溶剂的条件下, 使用强氧化剂进行氧化苯胺单体, 通过对反应体系的醇水比、对甲基苯磺酸的用量、反应时间等因素进行系统的研究, 成功的合成了花状聚苯胺微球。
红外隐身涂料的制备及性能研究
红外隐身涂料的制备及性能研究一、本文概述随着现代军事技术的迅猛发展，红外隐身技术已成为提升武器装备生存能力和突防能力的关键手段。
红外隐身涂料作为实现红外隐身的重要手段之一，其制备与性能研究在国防科技领域具有极其重要的战略意义。
本文旨在深入探讨红外隐身涂料的制备工艺、性能表征以及应用前景，为红外隐身技术的发展提供理论支撑和技术指导。
本文将概述红外隐身技术的基本原理和红外隐身涂料的分类，介绍红外隐身涂料在军事领域的应用现状和发展趋势。
详细阐述红外隐身涂料的制备工艺，包括原料选择、配方设计、制备工艺流程以及涂层制备方法等，分析不同制备工艺对涂料性能的影响。
在此基础上，对红外隐身涂料的性能进行深入研究，包括红外隐身性能、附着力、耐候性、耐腐蚀性等方面的测试与评价。
结合实际应用需求，探讨红外隐身涂料的发展前景和未来研究方向。
通过本文的研究，旨在推动红外隐身涂料技术的创新与发展，为提升我国武器装备的红外隐身能力提供有力支持。
也为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。
二、红外隐身涂料的基本理论红外隐身涂料是一种能够降低目标在红外波段被探测和识别的特殊涂层材料。
其基本理论主要基于红外辐射的物理特性、红外探测器的原理以及涂层对红外辐射的影响等方面。
红外辐射是物体在绝对零度以上的温度时发出的电磁辐射，其波长范围大致在75~1000微米之间。
物体发出的红外辐射强度与物体的温度、表面发射率以及表面状态等因素密切相关。
红外隐身涂料通过改变目标表面的红外辐射特性，降低其在红外波段的亮度和对比度，从而实现隐身效果。
红外探测器的原理是利用目标物体发出的红外辐射来探测和识别目标。
红外探测器按照工作原理可分为光子探测器和热探测器两大类。
光子探测器通过吸收目标物体发出的红外光子来产生电信号，而热探测器则是通过目标物体发出的红外辐射引起探测器内部热敏元件的温度变化来产生电信号。
红外隐身涂料可以通过降低目标物体在红外波段的辐射强度，从而减少被红外探测器探测到的可能性。
例7-红外隐身涂料的制备研究-杨光欣
课题名称：红外隐身涂料的制备研究一、分析研究课题近年来，随着热红外探测器的广泛应用，红外隐身技术无论在飞行器、地面设备还是战略突防等方面都引起了世界各强国的高度重视。
光电侦查设备等各种新型探测系统和光电精确制导武器相继问世，要提高在战争中的生存能力就要降低被探测和发现的概率。
随着红外探测技术的发展，反红外探测技术也取得了很大进步。
红外隐身技术已经成为继雷达吸波材料之后吸波材料研究中的一个重要内容。
红外探测就是利用目标自身产生的红外辐射来完成识别。
温度相同的物体，由于发射率的不同，在红外探测器上会显示出不同的红外图像。
鉴于一般军事目标的辐射都强于背景，所以采用低发射率的涂料可显著降低目标的红外辐射能量。
另一方面，为降低目标表面的温度，红外伪装涂料在可见光和近红外还具有较低的太阳能吸收率和一定的隔热能力，以使目标表面的温度尽可能接近背景的温度，从而降低目标和背景的辐射对比度，减小目标被探测的概率。
因此，红外隐身材料就是要具有较低的红外发射率即高反射率的，因此要具有以下基本特性：(1)、具有符合要求的热红外发射率或较强的控温能力；(2)、具有合理的表面结构；(3)、具有较低的太阳能吸收率；(4)、能与其它频段的隐身要求兼容。
而红外隐身涂料由于其制造和施工均很方便，坚固耐用，成本低廉，且不受目标几何形状的限制，便于大面积应用，性能优于结构型材料而成为红外隐身技术中运用最多的手段。
因而其制备研究有举足轻重的地位。
通过对课题的初步分析，代表本课题的关键词有：红外、隐身（伪装、低发射率stealth，camouflage，disguise）、涂料（涂层coating，paint）等。
二、选择数据库根据课题要求、数据库收录信息资源和我校图书馆可利用资源的情况，本课题可选用下列检索工具和数据库：中国期刊网及旗下各数据库，维普中文期刊数据库，中国数字图书馆，中国知识产权局网站，Engineering Village2，美国专利商标局专利数据库（USPTO）。
红外隐身材料隐身效果评价方法研究
第31卷第3期2005年5月光学技术OP T ICA L T ECHN IQ U EV ol.31No.3M ay2005文章编号:1002-1582(2005)03-0449-03红外隐身材料隐身效果评价方法研究X薛晶晶,白廷柱,李国琛(北京理工大学信息科学技术学院光电工程系,北京100081)摘要:提出了评价红外隐身材料的隐身效果的红外隐身效率的概念。
根据热成像系统的静态性能分析理论和视距估算理论,编制了估算红外隐身材料在不同观测等级下的隐身效率的计算软件,对某种红外隐身材料的隐身效率进行了计算分析,结果表明:采用隐身效率的评价结果与实际试验结果基本一致,隐身效率可以定量地描述隐身材料的隐身效果。
关键词:隐身材料;评价;视距估算中图分类号:T N211文献标识码:AStudy for evaluation of camouflage material effectivenessXUE Jin g-jin g,BAI Ting-zhu,LI Gu o-chen(Depar tment of O ptical Engineering,School of I nformation T echnolog y,Beijing Institute of T echnology,Beijing100081,China) Abstract:Camouflage range ratio w as introduced by means of analyzing differences between t he infrared sig natur es of the camouflag e targ et and natural target.Based on stadia-estimated model,t he relationship of the temperatur e difference between targets and backgr ounds and camouflage range r atio w as calculated.T he results of validation ex ample show that camouflaged range r at io is a pr actical and r eliable parameter to evaluate camouflage effectiv eness.Key words:camouflag e materials;evaluation;stadia_estimated1引言采用红外隐身材料对武器、装备进行涂敷是红外隐身技术的主要方法之一,该技术目前已开始应用于航空装备和地面武器装备并取得了较好的效果。
红外隐身
CONTENTS
前言 红外隐身原理 实现红外隐身实例
一、前言
研究背景
针对现代战争中红外探测技术的日趋成熟和广泛应用,为提高武器 装备和单兵的战场生存能力及安全性,有效地保障部队的战斗力,红外隐 身技术的研究日益重要。
研究内容
研究方法 新型红外隐身涂料以及制备红外低发射率材料是实现红外隐
Micro/Nano-PCMs加入到液态聚合物中，然后发泡形成泡沫塑料；还可以将其添 加至纤维内或涂覆于纤维表面，然后制得储热调温织物。
（1）优缺点
在一定温度范围内，具有较明显的降温及温度自适应功能，有利于实
现目标与背景的红外融合，为对抗双波段红外热像仪反隐身技术提供可能
（2）相变/微胶囊隐身涂层的制备
Fig.1（a）不同热处理温度的AZO膜和800℃热处理的ZnO膜XRD （b）不同Al掺杂量AZO薄膜XRD
Al3+的掺杂没有改变ZnO晶体结构
随着热处理温度升高， 结晶尺寸变大，颗粒形 状变得更规则
随着Al掺杂量增加，结 晶尺寸减小，颗粒的形 状从等轴的向针状的转 变
Fig.2(a)不同热处理温度AZO的SEM（b）800℃热处理，不同Al掺杂量AZO的SEM
Fig.10相变隐身涂料在高温大温差系统中的热图
目标-背景温度较为接近的系统中，相变隐身涂层实现了部分隐身。 目标-背景温度相差较大的系统中，相变隐身涂层无隐身效果。
在红外频段吸收很少，在整个波段散射和反射都很大，对污染的耐受力差， 灰尘和水分能使其发射率明显增高，因此是一个较为理想的选择。 AZO便宜、无毒和对H2等离子体有高稳性。AZO在一定条件下，有更 低的红外发射率率和高的反射率。
AZO薄膜制备（溶胶凝胶法）
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第36卷第4期2008年4月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICA L M A T ERIA LS V ol .36N o .4·81·作者简介:吕晓猛(1982-),男,助教,硕士,主要从事功能性涂料研究。
新型红外隐身涂料热辐射性能研究吕晓猛1 刘祥萱1 舒 静2(1.第二炮兵工程学院,西安710025;2.西安交通大学能源与动力工程学院,西安710049)摘 要 采用金属化空心陶瓷粉为主填料制备红外隐身涂料。
所制备涂层在8～14μm 波段的红外发射率最低可达到0.63;在加热升温、红外光照及太阳光照等条件下的涂层热辐射能及表面温度测试结果表明,涂层具有良好低热辐射性能和一定隔热性能。
实验结果为红外隐身涂料实用化研究提供了重要参考。
关键词 红外隐身涂料,发射率,热辐射Research of thermal radiant property of new infrared stealthy paintLv Xiaomeng 1 Liu Xiang xuan 1 Shu Jing 2(1.The Seco nd Artillery Engineering Institute ,Xi 'an 710025;2.Schoo l of Energy and Pow er Engineering ,Xi 'an Jiao tong University ,Xi 'an 710049)A bstract M etallizing hollow cenosphe re w as applied to pre pare infr ared stealthy paint .T he lo west emissivity ofco ating s w as 0.63between 8～14μm .In the conditio n of heating 、infra red illumination a nd sunshine ,te sting results of the rmal radiant pr operty and surface tempera tur e of coating s f ound that ,the co atings possessed nicer low thermal r adia nt property and heat insulation .With the results ,impo r tant reference we re pr ovided to practicality resea rch of infra red stealthy paint .Key words infra red stealth paint ,emissivity ,ther mal r adia nt pro pe rty 针对现代战争中红外探测技术的日趋成熟和广泛应用,为提高武器装备和单兵的战场生存能力及安全性,有效地保障部队的战斗力,新型红外隐身涂料的研究及其实用化就凸显出了重要的军事意义[1-2]。
当前,红外隐身涂料研究大多以制备低红外发射率隐身涂层为主要内容,多侧重于研究涂层红外发射率及其影响因素[3-5],而对于在热、光环境下,涂层的温度及热辐射能等性能的变化情况则少有研究。
本方法制备了一种新型低发射率红外隐身涂层,在研究涂层红外发射率及其影响因素的基础上,着重研究了在加热升温、红外光照及太阳光照等条件下,涂层表面温度及热辐射能等红外特性的变化情况,对于涂层的实用化研究具有重要参考价值。
1 实验部分1.1 红外隐身涂层制备将粘合剂溶于溶剂后,超声振荡分散15min ,加入一定质量浓度的金属化空心陶瓷粉(粉体表面镍磷金属化包覆改性,8～14μm 波段红外反射性能大幅提高,红外光谱图如图1所示)及其它填料,再超声振荡分散15min ,并根据需要加入相应助剂,制备红外隐身涂料,涂覆于特定基材上,制备红外隐身涂层。
1.2 性能测试S -30A 发射率可调红外测温仪与W -202热电偶联用,用于测试涂层在8～14μm 波段平均红外发射率以及涂层表面图1空心陶瓷粉金属化改性前后红外光谱图(1-空心陶瓷粉,2-金属化空心陶瓷粉)温度。
M R -4辐射能计,用于测试涂层在8～14μm 波段的热辐射能。
2 结果与讨论2.1 涂层红外发射率测试通过对填料粒径、涂层厚度、填料种类及质量浓度、粘合剂种类及质量浓度、基材和涂装工艺等红外发射率影响因素的系统分析,涂层的各影响因素及确定值如表1所示时,可获得8～14μm 波段平均红外发射率为0.63的新型红外隐身涂层。
经测试,金属化空心陶瓷粉作为主填料,良好的润湿性使其在涂层体系中具有良好的分散性;其较小的颗粒密度使其化工新型材料第36卷表1 涂层红外发射率影响因素及确定值影响因素基材主填料质量浓度/%主粘合剂涂层厚度/μm涂装工艺确定值马口铁金属化空心陶瓷粉60聚丙胶粘剂125漆膜涂布器刷涂具有较好的防沉降性能,保证了涂料体系的稳定性。
本研究制备的红外隐身涂层已初步具备了“轻”、“薄”、“高”等红外隐身涂层未来发展的特点。
2.2 加热及红外光照升温实验2.2.1 加热升温实验在室温条件下,选取对比涂层组进行加热升温实验。
涂层组a:填料为空心陶瓷粉;涂层b:填料为金属化空心陶瓷粉。
加温装置为DB-3型恒温电热板,结果如表2所示。
表2 加热升温实验结果时间/min010203040506075加热升温速率涂层组a(t/℃)23.834.945.154.159.362.365.467.1涂层组b(t/℃)23.840.350.856.661.265.567.1-从表2可看出,涂层组a的加热升温速率比涂层b小;在相同加热时间内,两涂层组温差最大可达5.7℃;达到相同恒定温度所需时间,涂层a比涂层b晚15min左右。
2.2.2 红外光照升温实验在室温条件下,选取对比涂层组进行加热升温实验。
涂层组a:填料为空心陶瓷粉,涂层b:填料为金属化空心陶瓷粉。
光照升温装置为红外灯,涂层距红外灯距离为20cm,结果如表3所示。
表3 红外光照升温实验结果时间/min0510152025光照升温速率涂层组a(t/℃)13.928.630.030.232.734.7涂层组b(t/℃)13.925.527.630.232.534.8从表3可看出,涂层a的红外光照升温速率明显低于涂层b。
在相同光照时间内,两涂层温差最大可达3.1℃。
金属化空心陶瓷粉是一种大热惯量材料,特殊的中空结构使其具有较低的热传导系数,保证了涂层加热升温速率减小。
同时金属化空心陶瓷粉作为一种复合材料,表面镍磷镀层优异的导电性能大幅提升了其导电性能,同时显著提高了其反射性能,降低了涂层对红外光辐射的吸收,保证了涂层具有较低的红外光照升温速率。
升温实验结果表明,以金属化空心陶瓷粉体为主填料制备的涂层,其控温隔热性能明显提高,且对红外光辐射的吸收进一步降低,这对于控制目标物体的表面温度,延缓其被探测发现的时间,提高其红外隐身能力具有重要意义。
2.3 环境使用效果实验地球上所能接受到的太阳辐射的波长主要分布在0.25～2.5μm范围内,物体吸收太阳辐射后,主要以红外光的形式再向外辐射能量,如果物体向外辐射能量明显高于周围物体,则物体很容易被红外探测器发现和识别。
将不同基材的涂层置于户外自然环境中,观察涂层在不同时段受自然环境影响(主要是太阳光照)引起的涂层升温和热辐射能变化情况,研究涂层环境使用性能。
图2是涂层在某天(11月初,晴天)中不同时段的表面温度变化情况及环境温度的变化情况,图3是涂层在一天中不同时段表面热辐射能的变化情况。
从图2及图3可看出,自然环境中基材为马口铁的涂层表面升温幅度比其他基材的涂层要小,且与其他基材的涂层表面温差最大可达6.8℃;以马口铁为基材的涂层表面热辐射能要明显小于其他基材,降低幅度约为25%。
显然以马口铁为基材的涂层的红外隐身性能较好。
由于马口铁与多数武器系统的表面材质具有很大程度的相似性,实验结果将对涂层实用化研究具有重要参考价值。
结合涂层环境使用性能实验进行分析,在武器系统表面涂覆本研究制备的红外隐身涂料,将会使武器系统具有较好的红外隐身性能,相关实验有待进一步研究。
3 结 论(1)以金属化空心陶瓷粉体为主填料制备的涂层,在8～14μm波段平均红外发射率较低,最低为0.63,且基本具备“轻”、“薄”、“高”的特点。
(2)升温实验结果表明,涂层的控温隔热性能明显提高,且对红外光辐射的吸收降低。
这对于延缓目标物体被探测发现的时间,提高其红外隐身能力具有重要意义。
(3)自然光照环境中,以马口铁为基材的涂层控温性能明显优于其他基材的涂层,且表面热辐射能更小。
实验结果为涂层实用化研究提供了重要参考。
·82·第4期吕晓猛等:新型红外隐身涂料热辐射性能研究参考文献[1] 胡传炘.隐身涂层技术[M ].北京:化学工业出版社,2004.[2] Principles and Form ulations of Solar Reflecting and Low Infra -red Emittin g Coat for Defen ce Us e [R ].AD -A218429,1990[3] 宋兴华,於定华,马新胜,汪中进.涂料型红外隐身材料研究进展[J ].红外技术,2003,4(2):9-12.[4] In frared reflective visually colored metallic compositions [P ].US ,035535,1997[5] Low -Emissivity Camouflage Coat [R ].AD -A310642,1996收稿日期:2007-11-05(上接第74页)表3 RHC 试样的耐热性能RH C /%EZ /%f b /M Pa f b ,600/M Pa ΔL /%10003.573.52070303.253.410.0450502.813.340.1830701.813.491.5201001.383.871.68由表3还可看出,RHC 含量越少其试样烧后的力学强度越高,而且增幅也大,但其高温收缩率也随之明显提高。
这也是试样中一些组成高温下被烧结的结果。
2.4 高温隔热性能图1是具有相同容重的RHC 和EZ 两种平板试样隔热性能比较。
当热源温度T w ≤450℃,两种试样背壁温度T s 相似,即它们的导热系数相差不大;随着T w 的升高,当450℃<T w <800℃,RHC 试样的隔热性能优于EZ 试样的,一方面是由于高温膨化所得的膨胀蛭石中大量的微米级、甚至毫米级的孔隙的对流传热比RHC 纳米孔的大[12];另一方面当工作温度高于600℃,辐射传热成为材料热导率中的主导部分[13],红外辐射能够透过膨胀蛭石,有较强的热效应使它的高温热导率急剧上升,而RHC 中尽管SiO 2对3～8μm 的红外线是透过的,但RHC 中的碳质微粒能够阻隔红外辐射,使RHC 在高温下导热系数递增率小,高温隔热性能比EZ 的好。