红外伪装降温涂料原理研究

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高红外反射率隔热涂料的研究

高红外反射率隔热涂料的研究

高红外反射率隔热涂料是指对太阳辐射近红外波段具有高的反射比,涂层本身在中远红外波段具有高发射率,从而在不消耗能量的情况下降低涂层表面温度的功能性涂层材料。

通过乳液聚合制备水性丙烯酸酷乳液,应用在高红外反射隔热涂料体系中作为成膜物质。

在制备高红外反射隔热涂料过程中,加入金红石型钦白粉、空心微珠、六钦酸钾晶须、二氧化硅气凝胶四种功能填料形成不同隔热涂料体系,对加入的功能填料进行了SEM、XRD和反射率分布的分析。

同时研究了隔热涂料的制备工艺,制备隔热涂料过程中纳米粒子的分散和表征方法,涂料的隔热、反射和基本性能测试方法。

功能填料隔热效果由高到低依次为:六钦酸钾晶须、二氧化硅气凝胶、金红石型钦白粉、空心微珠。

隔热涂料按其作用机理可分为三类:阻隔性隔热涂料、辐射性隔热涂料及反射性隔热涂料。

复合性隔热涂料.隔热涂层的研究基本分为两类:一部分研究者在做材料方面的研究,试图根据材料的导热系数、反射率、发射率、吸收率等热物性参数的需要来选择合适的组分,配制出隔热性能良好的隔热涂料;另一部分研究者则是通过实验研究涂层热物性,特别是涂层表面的太阳辐射反射率对建筑能耗的影响。

红外辐射粉体基料主要是金属氧化物的复合物和碳化物,主要辐射波段在2.5~12μm的范围内,常用的氧化物有Fe2O3、MnO2、NiO、CuO、CoO、Cr2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、La2O3、CeO等。

其中,用得较多的是过渡金属氧化物,如Fe2O3、MnO2、CuO、CoO 等[5]。

载体粘结剂一般有硅酸盐型(水玻璃)、硅溶胶、磷酸盐型等几类。

对于低温干燥窑炉使用的红外辐射涂料,常用的载体粘结剂为水玻璃和磷酸盐水溶液;对于中高温干燥窑炉使用的红外辐射涂料的粘结剂,常用的为多种微粉或溶胶,一般为SiO2、Al2O3、Cr2O3微粉或溶胶。

英国CRC公司推出的ET-4型红外辐射涂料,其基料的主要组成是ZrO2、SiO2、Al2O3;美国CRC公司推出的C-10A、SBE涂料的粉料组成与英国的ET-4型类似;日本推出的HRC红外辐射涂料的粉料组成是CoO、Cr2O3、Fe2O3、MnO2、SiO2、Al2O3等。

红@外隐身涂料粘合剂的研究进展

红@外隐身涂料粘合剂的研究进展
合 剂 的有 硅 醇 酸 树 脂 、 橡 胶 、 苯 乙 烯 等 。 硅 聚
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

隐形涂料

隐形涂料

(3)等离子体涂料 等离子体隐形涂料以钋一210、锔一242、锶一90等放射性同位 素为原料,涂于飞行器的特定部位,飞行器飞行过程中放射出 强射线,高能粒子促使空气电离形成等离子体层,包覆在飞行 器表面,其吸收性能在1~20 GHz范围内衰减可达17 dB. 等离子 体涂料因采用放射性同位素为原料,成本较高,并且等离子体 涂料涂覆在飞行器表面,随放射性元素的衰变和涂膜性能的变 化,维修成本相对较高.
(3)涂料的原料 选择标准:根据基尔霍夫定律:ε =1-ρ -c,,可 通过调节材料的透射率或反射率来降低材料的发射率。 1>金属颜料 金属一般都有较低的发射率和较高的反射率。从目前的文 献来看,在红外隐身涂料中应用的金属主要有金、银、铝、铜、 锌、铂、钴、镍等,其中铜和铝是应用最多的。金属颜料的粒子 形态、尺寸和含量对涂料的红外发射率均有显著影响。实践证 明,各向异性片状金属颜料粒子降低εTIR的作用较强。金属颜料 粒子形状的选择顺序应是:鳞片状—>小棒状寸—>球状 2>着色颜料 大多数着色颜料一般难以调低涂料εTIR的值。有些涂料中 一旦加入这些着色颜料,其发射率会急剧升高。但着色颜料又 可以满足红外与可见光兼容伪装的要求。因此,着色颜料的筛 选一直是隐身涂料研制工作的难点之一。在满足可见光伪装要 求的前提下,选择的着色颜料一般都应有较好的红外透明性。 由于材料的粒度对自身红外透明性有较大的影响,故可通过降 低着色颜料的粒度来改善它的发射率.
半导体吸收光谱
三、等离子体隐形涂料 (1)简介:等离子体是广泛存在自然界中的一种总体呈电中性, 由正离子、自由电子和中性பைடு நூலகம்子(原子、分子)组成的高度电离的 气体,它是继物质存在的固态、液态、气态三种形态之外的第 四态物质,宇宙中绝大多数(99%以上)物质都是以等离子体状态 存在的。

新型防可见光红外光伪装涂料的研制

新型防可见光红外光伪装涂料的研制
收稿日期:2004 - 03 - 29 修回日期:2004 - 06 - 01 作者简介:黄洁(1973 - ),女,硕士,工程师。 作 者 联 系 方 式:( Emaii )JZSFFS @ yahoo. com. cn,( Tei )010 63400145。
叶、青 草 中 的 叶 绿 素 对 红 外 光 反 射 很 强,在 红 外 照 片 上 呈 现 亮 色;而 许 多 绿 色 涂 层 对 红 外 光 有 很 大 的 吸 收,红 外照片上显 得 特 别 暗,从 而 易 识 别 这 些 伪 装。 所 以,在 配 制 防 可 见 光、近 红 外 光 伪 装 涂 料 时,不 仅 要 考 虑 到 涂 料 颜 色 与 环 境 的 相 似,还 要 考 虑 到 在 近 红 外 波 段,涂 料 与环境具有基本相同的反射率。
2 制备伪装涂料的原理和要求
伪装涂料的基本原理是减少目标和背景在可见光、 近 红 外、热 红 外 波 段 等 波 的 散 射 或 辐 射 特 性 的 差 别,以 隐蔽目标 或 降 低 目 标 的 可 探 测 特 征[1]。 采 用 迷 彩 伪 装 涂料将目标的外表面涂敷成各种大小不一的斑块和条 带等图案,不仅可以防可见光探测,还可防紫外光、近红 外光和雷达的探测。这是一种最基本的伪装措施,其目 的 是 改 变 目 标 的 外 形 轮 廓,使 之 与 背 景 相 融 合,减 小 军 事目标与地形背景之间的光学反差,以降低被发现的概 率。伪装涂料主要应用于野外作业的装备,使用环境恶 劣。一般来说,它应满足以下几点要求[2]:
!与装备表面的附着力优良; "具有优良的耐候性,不粉化、不龟裂、抗变色;
· 24 ·
一种新型防可见光红外光伪装涂料的研制
!具有良好的耐化学介质腐蚀性,防霉菌; "无镜面反射,无光或平光。 国内已研制和生产的伪装涂料有单组分的丙烯酸

红外隐身涂料的研究进展

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。

低发射率红外伪装涂料的制备及性能研究

低发射率红外伪装涂料的制备及性能研究
·10·
山 东 化 工 SHANDONGCHEMICALINDUSTRY 2019年第 48卷
低发射率红外伪装涂料的制备及性能研究
刘艳霞,王 聪
(燕京理工学院 工学院,河北 廊坊 065201)
摘要:红外伪装涂料的光学波段光谱曲线应与背景的光谱曲线尽量接近,同时应具有较低的表面发射率,能与背景的红外辐射相适应。 制备了几种不同的红外伪装涂料,分别制成不同厚度的涂层,并测定了涂层的光谱反射率及红外发射率。制备的涂料在光学波段具有 较好的伪装性能,在涂层厚度为 0.1mm时的红外发射率为 0.811。 关键词:发射率;中远红外;伪装涂料 中图分类号:TQ630.7 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2019)07-0010-02
目前,战场上投入 使 用 较 多 的 探 测 技 术 为 红 外 探 测,红 外 探测器可以利用目标与背景的红外辐射差别 来 识 别 目 标[3]。 要想实现目标红 外 伪 装,应 设 法 使 目 标 热 图 与 背 景 热 图 相 似。 温度相同的物体,由 于 发 射 率 不 同,在 红 外 探 测 器 上 会 显 示 出 不同的红外图像[4]。采用伪装涂料调节目标的表面发射率,可 以达到伪装的目的[5]。
1 实验部分 1.1 仪器与试剂
FieldSpec HandHeld高 便 携 性 分 光 辐 射 光 谱 仪 (美 国 ASD公司),VarioCAM 红 外 热 像 仪 (德 国 InfraTec公 司 ), AR2130/c电子精密天平(上海奥豪斯公司),EK-82A真空干 燥器(上海市实验仪器总厂),ND7-4L变频行星式球磨机(南 京南大天尊电子有限公司),刮涂设备(自制)。
Table1 FormulationsofHFB-3seriespaint

低发射率伪装涂料的研究现状与发展方向

低发射率伪装涂料的研究现状与发展方向
由于伪装涂料中胶结剂的含量很高 ,均在 50 %以上 ,故伪装涂料的发射率受胶结剂的影响是最大的 (尤其是 在 2~30μm 波段) 。因此 ,美陆军贝尔沃研究 、发展和工程中心从 1983 年就着手测试各种用作涂料胶结剂的胶 合树脂 ,目的是使各种有机树脂能用其透光度来表示 。因为胶合树脂的透光度越大 ,吸收就会越弱 ,其发射率也 就越低 。研究表明 ,用于低发射率涂料的胶结剂应符合如下两个基本要求 :一是必须保护填料并在涂层的整个使 用过程保持它们的红外特性 ;二是所用胶结剂必须在选定的光谱范围内红外透明 。美国涂料技术协会以有机化 合物分子所含有的基团与连接键来大致判断其红外吸收能力[12] 。结果显示 ,大多数胶结剂在近红外区并无强烈 的吸收 ,但在热红外区由于其官能团的分子振动 ,如波段位于 3. 3μm 的碳氢伸缩振动 、位于 5. 7μm 处的羰基伸 缩振动以及位于 7. 0μm 处的碳氢变形振动 、8. 0μm 处的碳氧伸缩振动 ,致使相应的胶结剂在上述各波段均有着 强烈的吸收 。所以在低发射率涂料的配方设计中 ,可根据已有文献中有机树脂的红外吸收光谱 ,选用不含有这些 官能团的树脂以减少 TIR 频段的强烈吸收[13] 。另据米切尔. 费尔得霍斯和京特. 凯姆博的研究 ,他们在专利《导 电性聚合物的应用》中透露 ,含有杂环结构的聚合物 ,根据其紫外/ 可见/ 红外光谱可知 ,虽然它在波长为 0. 4~3. 2 μm 范围 ,尤其是在 0. 5~1. 8μm 范围内有很强的吸收 ,但由于它的化学稳定性 、机械稳定性和热稳定性都很优 良[14] 。可选择性地用于低发射率涂料的配方设计 。李永明等曾以胶结剂的光学常数为参照 ,对 5 种涂料用胶结 剂进行了测量 ,其结果如表 2 。
美军于 1968 年 3 月列装部队的“反射太阳热的灰色底漆”、1969 年列装部队的“反射太阳热的伪装涂料”以及 英国的“具有低红外发射率的含颜料涂料”[1]都属于这种类型 。研究表明 :在涂料中添加能降低涂料发射率的金 属微粒 (如铝 、锌 、铜 、锡等) ,添加量达到 3 %~30 %(质量百分数) 时 ,可以使涂层的发射率达到 0. 5 或者更低些 , 从而使目标的辐射温度易于接近背景的辐射温度 。能如此的根本因素在于金属箔片的强反射性 。常见金属在抛

红外伪装原理

红外伪装原理

红外伪装原理红外光是指可见光红端与微波间的电磁波,波长约为0.75um至1000um间。

在军事应用上,红外光主要分为波长为0.75um至3um的近红外和波长为3um至14um的热红外两个波段。

红外探测主要是利用目标和背景之间红外辐射特征的差异来进行的,即目标和背景之间在表面温度和发射率上的差异,而且这些差异的分布是决定红外探测效率的主要因素。

因此,红外伪装的目的是通过伪装使目标的红外辐射特征与背景一致,即减小或消除目标与背景间的红外辐射差异,破坏被伪装物的外形,从而达到伪装和躲避红外探测的目的[4]。

这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、吸收目标的红外辐射能量,使红外探测设备难以探测到目标。

由史帮芬一玻耳兹曼定律W=εσT4知,物体红外辐射能量不仅取决于物体的发射率,还取决于物体的温度。

发射率相同的物体,由于温度的不同,而在红外探测器上显示出不同的红外图像。

鉴于通常人体目标的辐射强于背景,所以一方面可通过降低人体着装的表面红外发射率来降低人体目标的红外辐射能量,另一方面可通过降低人体衣着表面温度,使其表面温度尽可能接近背最温度,从而降低人体目标与背景的热辐射对比度,减小人体目标的被探测概率。

对于传统意义上的红外伪装服,通常人们采用改变目标的表面发射率的方法来进行设计生产,即对纺织材料经过一定的纺织、染整加工和特殊的产品设计,使其成为具有特殊性能的伪装材料。

在实际应用中,通常采用对普通纺织材料制成的伪装服表面进行红外伪装涂料的涂层加工,并采用特殊的服装设计来制造红外伪装服同时由于红外伪装服的使用环境较为恶劣,涂料容易脱落,影响其伪装效果,可见,仅通过对红外伪装服进行涂层加工降低发射率及对织物进行特殊结构设计,红外伪装效果并不会很理想。

织物用热红外伪装涂料在8—14μm波段红外发射率的研究

织物用热红外伪装涂料在8—14μm波段红外发射率的研究

降 ; 状 粒 子 和 尺 寸 较 大 的粒 子 对 发 射 率 降低 的 作 用较 强 ; 三 元 乙丙 橡 胶 为 基 料 获 得 的 改 性 粘 合 剂 在 8 片 以

1 u 波 段 具 有 较 好 的 红 外 透 明性 . 4, m
关 键 词 : 外 发 射 率 ; 料 ; 合 剂 ; 料 红 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 粘 颜
度 及热 发 射 率上 的差 异 . 论 采用 什 么具 体 实施 方 案 , 无 获 得 发射 率 足够 低 的涂 料 是技 术 关键 ] 以林 地 背 景 . 为例 , 般希 望 热红 外 发射 率 在 0 5 . 左 右 ]影 一 . ~O 6 . 响涂 料伪 装性 能 的 两个 主 要 因素 是选 择 热红 外 透 明性
中图分类号 : S 9.9 1 5 1 F
文献标 识码 : A
文 章 编 号 :6 10 4 2 0 ) 20 3 —, 1 7 — 2 X( 0 2 0 — 0 30 1
St dy on i r r d e i s v t f t e m a a o l g o tn n 8~ l m o a r c u nf a e m s i iy o h r lc m uf a e c a i g i 4 l f r f b is a
K e wor y ds:nfar d e isiiy; o i i r e m s v t c atng; n r; i en bi de pgm t
在 现 代 战 争 中 , 红外 伪 装 技 术 已经 受 到各 国军 热 方 的重 视 . 展 具 有 更 高性 能 的 红外 伪 装 材料 或红 外 发 伪 装 技 术 是 提 高单 兵 在 战场 上 的生 存 能 力 和 安 全 性 、 增 强 部 队战 斗力 的有效 保 障 . 红外 探 测器 通 过接 收 目标 与 背景 的红外 辐 射 差异

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

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

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)。

影响红外反射涂层降温性能的因素

影响红外反射涂层降温性能的因素

2004年7月 Infrared Technology July 2004影响红外反射涂层降温性能的因素*孙元宝1,2,韩 涛1,彭著良1,邱贞慧1,费逸伟1(1. 中国人民解放军空军后勤学院四系,江苏徐州 221000;2. 中国矿业大学化工学院,江苏徐州 221008)摘要:研究了影响红外反射降温涂层的影响因素,分析了涂层颜料体系的特点及提高热辐射能力的方法,提高了涂层的降温能力。

 关键词:红外反射;降温性能;颜料体系;辐射材料 中图分类号:TN219 文献标识码:A 文章编号:1001-8891(2004)04-0073-03 引言在各种类型的降温涂料中,利用反射太阳辐射中近红外波段的能量而达到降温目的是目前普遍采用的方法之一。

在太阳辐射中,可见光区能量占整个波段的45%,紫外区占5%,而近红外区占50%,因此,对用于军事领域的深色伪装降温涂料来说,由于对涂层在可见光区域反射率的限制(GJB 1887-94),只能尽量地提高涂层在近红外区域的反射性能和其热辐射性能以达到最佳的降温目的。

影响红外反射涂层降温性能的因素有很多,下面主要从近红外反射和常温热辐射两个方面进行讨论。

1 涂层的红外热反射性能1.1 颜料对涂层红外热反射性能的影响颜料对可见光和近红外光的吸收同样也是越小越好。

同时,为减少阳光透过,颜料对太阳光应有尽可能大的散射。

颜料对可见光和近红外反射的散射能力取决于颜料和树脂折光指数的差异,散射率m 定义为颜料与树脂折光指数的比值:m =n P /n R (1)式中:n P 为颜料的折光指数(颜料的折光指数一般为1.4~2.8),n R 为树脂的折光指数(有机树脂的折光指数为1.38~1.48,变化很小)。

由式(1)可知,要达到高散射率,必须采用折光指数高的颜料。

颜料一旦选定后,其粒径对涂层的热反射性能起关键性作用:颜料的最佳粒径d 与散射波长λ的关系如下[1]:λ=d /k (2))1()2(90.022−+=m n m k π (3) 式中:m 为散射率,n 为树脂的折光指数,k 为由m 和n 决定的常数。

一种热反射降温型迷彩伪装涂料及其制备方法[发明专利]

一种热反射降温型迷彩伪装涂料及其制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810795155.7(22)申请日 2018.07.19(71)申请人 中国人民解放军92228部队地址 102442 北京市房山区长阳镇稻田南里7号院(72)发明人 张海永 李亮 孟宪林 林红吉 冯亚菲 孙东明 褚广哲 (74)专利代理机构 北京北新智诚知识产权代理有限公司 11100代理人 倪中翔 王淳(51)Int.Cl.C09D 175/04(2006.01)C09D 5/30(2006.01)C09D 5/33(2006.01)(54)发明名称一种热反射降温型迷彩伪装涂料及其制备方法(57)摘要一种热反射降温型迷彩伪装涂料及其制备方法,它包括甲组份和乙组份;该甲组份包括树脂、反射隔热粉、红外热反射钛白粉、红外热反射颜料、填料、助剂、溶剂;该乙组份为固化剂。

将甲组份中的树脂、溶剂、助剂、红外热反射颜料、填料、反射隔热粉、红外热反射钛白粉依次加入搅拌锅中搅拌均匀后砂磨,用甲组份中的溶剂调节粘度后过滤包装;将乙组份的固化剂过滤包装即可;所述甲、乙组份以重量比按-NCO:-OH=1:1混合。

本发明可以同时实现降温、防腐、伪装三重目标。

权利要求书1页 说明书5页CN 108864914 A 2018.11.23C N 108864914A1.一种热反射降温型迷彩伪装涂料,其特征在于,它包括甲组份和乙组份;该甲组份包括树脂、反射隔热粉、红外热反射钛白粉、红外热反射颜料、填料、助剂、溶剂;该乙组份为固化剂。

2.根据权利要求1所述的热反射降温型迷彩伪装涂料,其特征在于:所述树脂为氟碳树脂或者羟基丙烯酸树脂。

3.根据权利要求1所述的热反射降温型迷彩伪装涂料,其特征在于:所述红外热反射钛白粉的颗粒以氧化钛为核,多孔氧化硅为壳。

4.根据权利要求1所述的热反射降温型迷彩伪装涂料,其特征在于:所述红外热反射颜料为钴绿、钛黄、钴蓝、铬黑。

红外反射涂料在玻璃上的隔热效果研究

红外反射涂料在玻璃上的隔热效果研究

2007年 6月郑州大学学报(工学版)Jun 1 2007第28卷 第2期Journal of Zhengzhou University (Engineering Science )Vol 128 No 12 收稿日期:2007-01-06;修订日期:2007-03-25 基金项目:2007年度河南省青年骨干教师资助项目;郑州大学青年骨干教师资助项目1 作者简介:侯翠红(1970-),女,河南平顶山人,郑州大学副教授,博士,主要从事无机功能材料的研发. 文章编号:1671-6833(2007)02-0054-03红外反射涂料在玻璃上的隔热效果研究侯翠红,孙吉梅,张宝林,高维恒,陈金玉(郑州大学化工学院,河南郑州450001)摘 要:采用纳米无机复合物粉体分散于丙烯酸树脂中以制备具有隔热作用的红外反射涂料,并在玻璃基材上进行涂敷,采用自制的检测装置对其隔热效果进行检测.实验考察了几个主要因素:如涂膜厚度、纳米复合物粉体加入及用量等对涂料隔热性能的影响1结果表明:该纳米粉体加入对涂料的隔热起重要作用,加入粉体后制备的涂料具有明显的隔热效果,且在实验研究范围内,随粉体加入量增加,隔热效果增强.模拟实验表明,该隔热涂料较普通涂料可降低室内温度9℃.关键词:红外反射涂料;隔热;纳米粉体;玻璃中图分类号:T Q 63017 文献标识码:A0 引言随着国民经济的高速发展,能源危机在我国显得尤为突出.每到夏天,空调、风扇等降温设备所消耗的能源,占每年能源消耗的20%,造成了极大浪费,世界上每年因为温度太高而引起的事故和人员伤亡不计其数.现代建筑广泛采用大面积玻璃窗及豪华气派的玻璃幕墙,因此具有热反射及热吸收性能的玻璃表面涂层对于建筑节能有着十分重要的意义.但目前玻璃反射膜和吸收膜的形成需要特殊的工艺和设备,且许多是与玻璃的形成同步进行的.同样对于汽车业,盛夏因太阳辐射而造成车内温度很高,以往,对于轿车,一般采用在侧玻璃上贴上一层具有红外反射功能的薄膜或镀膜,由于成本较高,只是使用在门窗的玻璃表面,虽能辐射一部分热量,但绝大部分车体直接暴晒,致使车内外温差很小.因此,研究开发新型的、热导率小、透明性好、施工工艺简单的热反射涂料,并使之容易用于玻璃和金属表面的隔热保温具有极高的应用价值和广阔的市场前景.太阳辐射的能量主要集中在波长为0.2~2.5μm 的范围内,其中:紫外区:0.2~0.4μm ,占总能量的5%;可见光区:0.4~0.72μm ,占总能量的45%;近红外区:0.72~2.5μm ,占总能量的50%.可见,太阳光谱中的能量绝大部分分布在可见光和近红外区,其中近红外区就占了一半的能量.红外光对视觉效果没有贡献,若将这部分能量进行有效阻隔,可达到很好的隔热效果而不影响玻璃的透明性[1-3].红外反射隔热涂料是一种功能性涂料,它不消耗电能,通过涂料中颜填料的粒子将热辐射反射到外部空间,从而降低热辐射下的被覆空间或物体的表面及内部温度,可节约大量空调降温费用,同时提高大型油罐、储气罐的贮存安全性,降低贮存费用.目前国外产品还未大范围推广应用,国内产品仍处于研制开发阶段[4-6].本课题选用丁醇基纳米氧化铟锡分散体制备透明隔热涂料,选用其它适当助剂和工艺条件,制得了在可见光区具有高的透过率并具有良好隔热效果的透明隔热涂料,并对涂料的制备工艺、隔热效果进行了系统研究.1 实验部分1.1 红外反射涂料的配制及涂装取一定量的纳米无机复合物粉体(自制,粒径约25n m )溶于少量的正丁醇中,加入适量的丙烯酸树脂、二甲苯和一定量的分散剂研磨配制成涂料,以玻璃板为基材真空喷涂.1.2 隔热效果检测经多次实验表明,太阳辐射和红外灯辐照下,样板的表面温度有相同的变化趋势,因此红外灯可用来模拟太阳光源,其辐照波长在近红外波段 第2期侯翠红等 红外反射涂料在玻璃上的隔热效果研究55 (720n m ~2500n m ),与涂料制备方向相同,从而也避免了户外测量受天气的制约.根据文献[4,5],采用自制的测试装置(如图1所示),检测所制得的隔热涂料在玻璃上的隔热效果.1-红外灯;2-样品板;3-泡沫塑料隔热层;4-木盒;5-黑板;6-档板;7-温度计;8-热电偶测温仪图1 隔热效果测试装置F i g .1 Appara tus for testi n g hea t i n sul a ti on effect 木盒底部放置一涂有黑漆的铁板,将热电偶测温仪的测温探头紧贴在铁板下表面的中心位置处,该点所测温度主要用于红外反射率的计算.在距底板2c m 处安装一水银温度计测量木盒内部空气温度,水银球上方安装挡板以防止光线直射,以该点所测温度反映室内真实温度.样板为涂有透明隔热涂料的3mm 厚普通玻璃,涂膜面向上严密覆盖在木箱上,照明光源采用250W 红外灯,距样板高度30c m ,以上装置置于一恒定保持在23℃的封闭恒温小室内.笔者以两个温度测定值作为考察涂料隔热效果的指标.2 结果与讨论2.1 普通涂料涂膜厚度对隔热的影响采用普通涂料(即不添加纳米粉体,其他成分相同的自制涂料,记做GC )分别喷涂2遍、3遍、5遍,记为GC -2、GC -3、GC -5,检测其隔热效果,作出热电偶测温仪指示的温度随时间的变化曲线见图2.可以看出,采用自制的普通涂料在玻璃板基材上喷涂,测得的温升速率3条曲线基本重合,表明在实验研究范围内,喷涂遍数增加,即普通涂料的涂膜厚度增加,对玻璃板的隔热效果基本无影响.2.2 加入纳米粉体的涂层的隔热效果将由红外反射纳米材料作为填料制备的隔热涂料(Heat Reflecti on Coatings,HRC )与自制普通涂料分别喷涂4遍的玻璃板(GC )与裸板(CK )在相同条件下进行测温实验,比较它们在红外灯照射下的室内温度的变化规律见图3.图2 普通涂料不同喷涂厚度的温升速率F i g .2 Te m pera ture i n crea si n g ra te of GC a td i fferen t pa i n ti n g th ickness图3 隔热涂料与普通涂料、裸板室内温度的温升速率F i g .3 Cell te m pera ture i n crea si n g ra te whenusi n g HRC,GC and CK 从图3可以看出,经过相同的红外光辐射,裸板的温度最高,普通涂料板次之,而隔热涂料板的温度最低.经过20m in 的红外辐射,以3块样板为隔热层时的室内温度分别为:裸板为54.8℃,普通涂料玻板为50.1℃,隔热涂料玻板为45.3℃.其中隔热涂料玻板较裸板低9.5℃,较普通涂料板低4.7℃.说明隔热涂料中的纳米粒子对玻璃板的隔热起一定作用.2.3 隔热涂料不同涂膜厚度对隔热效果的影响在其他条件相同的情况下,采用隔热涂料在玻板上喷涂3遍和5遍,检测其隔热效果见图4.在实验研究范围内,采用同一品种的隔热涂料在玻璃基材上进行喷涂,随着喷膜厚度的增加,玻板的隔热效果增强.2.4 粉体加入量不同对隔热效果的影响在隔热涂料制备时粉体加入量分别为0.3%和0.5%,在其他制备条件相同,喷涂条件相同的情况下制备隔热玻板,检测并作出其热电偶测温曲线见图5.图4 隔热涂料喷涂不同厚度时的室内温度比较F i g .4 Cell te m pera ture i n crea si n g ra te when usi n gHRC a t d i fferen t coa ti n g th ickness图5 纳米粒子加入量对涂料隔热的影响F i g .5 Effect of nano parti cle con su m pti on i n thecoa ti n gs on hea t i n sul a ti on 由图5可明显看出,经过相同时间的红外辐射,隔热涂料中纳米粒子加入量为0.5%较0.3%时的玻板温度明显降低.取测温时间20m in 时的点作为比较:纳米粒子加入量为0.3%制备的涂料喷板温度为61.95℃,纳米粒子加入量为0.5%时制备的涂料的喷板温度为59.55℃.两板温差为2.4℃.所以,涂料组分中纳米粒子的加入量增加有助于隔热效果的提升.2.5 隔热涂料玻板与镀膜玻板及普通涂料玻板的比较将采用该工艺制得的隔热涂料玻板与蓝星镀膜绿玻标准板(MG )在相同的实验条件下进行隔热效果的比较,同时与普通涂料玻板进行比较,测得的室内温度变化规律见图6. 从图6可以看出,蓝星镀膜绿玻标准板的室内温度最低,其隔热效果稍好,优于自制的隔热涂料玻板,普通涂料玻板隔热效果最差.隔热涂料板较普通涂料板的室内温度低9℃,镀膜绿玻标准板较普通涂料室内温度低11℃.自制隔热板较镀膜绿玻标准板的隔热效果虽有一定差距,但已具有明显的隔热效果.图6 隔热涂料玻板与镀膜绿玻标准板及普通涂料玻板室内测温比较F i g .6 Cell te m pera ture i n crea si n g ra te whenusi n g HRC,GC and M G3 结论采用具有红外反射功能的纳米无机粉体作为颜填料制备的涂料具有一定的隔热性能.该隔热涂料在玻璃基材上进行喷涂并在自制的隔热效果检测装置上进行的测温试验表明,喷涂厚度增加,其隔热效果增强;涂料中纳米粒子的添加量增加,该涂料玻板的隔热效果增强.隔热涂料较普通涂料室内温度可降低9℃,具有一定的隔热效果,但与镀膜玻璃尚有一定差距,有待进一步提高.致谢:感谢中化建常州涂料研究院周铭博士等对课题的指导及支持.参考文献:[1] SCH I CHT,HE I N Z,SEHM I D T,et al .Trans parent sub 2strate p r ovided with thin layers having reflecti on p r op 2erties in the infrared:US,Patent 6306525[P ].2001-10-23.[2] G LASER,HANS,HE I N Z Deceased,et al .Substratescoated with a stack of thin layers having reflecti on p r operties in the infrared and /or with res pected t o s olar radiati on:US,Patent 5837361[P ].1998-11-17.[3] K UWABARA,TETS UO.I nfrared reflecti on -p reven 2ting fil m :US,Patent 4483899[P ].1984-11-20.[4] 陈飞霞,付金栋,韦亚兵,等.纳米氧化铟锡透明隔热涂料的制备及性能表征[J ].涂料工业,2004,34(2):48-511[5] 战为民,邓永青,李少春.日光热反射涂料的研究[J ].现代涂料与涂装,2001,31(2):12-13.[6] 常天海,黄光周,于继荣,等.汽车前挡风玻璃用I T O薄膜的隔热及节能实验研究[J ].真空,2002,(3):18-22.(下转第72页)D esi gn and I m plem en t of B i a s-genera tor C i rcu it for H i gh2speed Ser i a l Da t a L i n kL I Hao-liang,YE Hui-ying,XU L i-p ing(School of I nf or mati on Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China)Abstract:This paper p r oposed a ne w bias2generat or for high-s peed serial data link based upon US B2.0. The paper started with t op architecture of high2s peed serial data link,which is f oll owed by design idea in bias t opol stly,the paper bring for ward overall i m p le ment of the bias.The circuit si m ulati on is based on Ca2 dence’s s pectre s oft w are and Tai w an Se m iconduct orManufacture Cor porati on’s library of0.25u m m ixed2sig2 nal comp le mentary metal2oxide se m iconduct or model.The fr ont and post2si m ulati on,test results revealed that, based on the bias circuit designed,trans m itter and receiver in high2s peed serial link can both work p r operly with high2s peed data in480Mbp s,which is in agree ment with US B2.0s pecificati on.Key words:high2s peed serial link;bias;bandgap;trans m itter;receiver(上接第56页)Study on the Hea t I n sul a ti on Effect of I nfrared Rad i a ti on Coa ti n gsHOU Cui-hong,S UN J i-mei,Z HANG Bao-lin,G AO W ei-heng,CHE N J in-yu(School of Che m ical Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China)Abstract:I nfrared radiati on coatings with heat insulati on functi on were p repared by dis persing nano2inorganic compound powder in acrylate resin,and were coated on the glass substrates,the heat insulati on effectwere ex2 a m ined by using self-designed apparatus.Experi m ents were conducted t o evaluate the main fact ors such as coating thickness,p ig ment consump ti on etc.on the effect of the heat insulati on,which indicated that the coat2 ing has obvi ous heat insulati on functi on after the nano2inorganic compound powder was added in,and its func2 ti on was strengthened with the increasing of nano-inorganic compound powder consump ti on.The si m ulated experi m ents indicated that the functi onal coatings could decrease the cell temperature by9℃compared with that of the general coating.Key words:infrared radiati on coating;heat insulati on;nano2meter p ig ment;glasses。

近红外反射涂料

近红外反射涂料

1文献综述1.1研究背景一些国家在其发展的长过程中,曾经无节制地使用能源,但到了本世纪七八十年代,先是石油大幅度涨价,遭受到能源危机的严重打击,由此掀起了节能的高潮;接着又发现地球大气环境正在因此加剧破坏,人们这才痛苦地了解到,工业化给人们带来舒适和欢乐的同时,还在给人类带来苦果。

这个环境问题不仅是工业污染造成的,高耗能建筑也正在造成严重的环境污染。

由于建筑用能数量巨大,以及其对环境的重大影响,建筑节能事业就在世界上蓬勃兴起,成为大家共同关注的热点问题。

辐射到地球表面的太阳光能量,大约是每秒750w/m2。

在太阳光的照射下,能量不断地积聚在被辐射的物体表面,使其表面温度不断升高。

许多深色物体,在阳光直射下表面热平衡温度可以达到很高[1]。

物体吸收太阳辐射引起表面温度过高会给工业生产和日常生活带来诸多问题和不便.建筑物屋顶和外墙表面温度升高会引起周围环境和室内温度过高,降低生活环境的舒适度,增加空调制冷用电量.城市大量的市政建设导致的绿地减少,混凝土道路、沥青道路、建筑物覆盖面积的增加使整个城市范围过多地吸收太阳辐射能量,从而使城市的“热岛效应”越来越明显[2]。

1.2国内外对应建筑节能的一些措施1.2.1 国外对应建筑节能的一些措施一些能耗大国出巨资发展建筑节能事业.美国的“能源之星”计划于1992年由美国环保署(EPA)所启动,目的是为了降低能源消耗及减少发电厂所排放的温室效应气体。

此计划并不具强迫性,自发配合此计划的厂商,就可以在其合格产品上贴上能源之星的标签。

最早配合此计划的产品主要是电脑等资讯电器,之后逐渐延伸到电机、办公室设备、照明、家电等等。

后来还扩展到的建筑,美国环保署于1996年起积极推动能源之星建筑物计划,由环保署协助自愿参与者评估其建筑物能源使用状况(包括照明、空调、办公室设备等)、规划该建筑物之能源效率改善行动计划以及后续追踪作业,所以有些导入环保新概念的住家或工商大楼中也能发现能源之星的标志。

防可见光近红外光氟碳伪装涂料的研制

防可见光近红外光氟碳伪装涂料的研制

防可见光近红外光氟碳伪装涂料的研制尤欣敏;徐海涛;赵志刚;高雯霞【摘要】According to camouflage coatings disguise principle, this paper discussed the formula and technology of camouflage rncoating used for preventing visible and near infrared light, with fluorocarbon resin as the main Him forming matter and suitable pigment and additives. The influence of resin, pigments, and additives etc,on the oproperties of coating were studied, and its application characteristics were described. 'Hie normal properties of prepared camouflage coating used for preventing visible and near infrared light are in line with the requirement of HG/T3972-2005."Crosslinked Fluorine Resin Coaling ",and the camouflage performance is in line with the requirements of GJB 1887-94 "Code for Solvent Camouflage Coating used for Preventing Visible and Near-infrared Light" and GJB 798-90 "Camouflage Coating Film Color".%根据伪装涂料的伪装原理,介绍了以氟碳树脂为主成膜物,加入相适应的颜料助剂等研制防可见光及近红外侦察的伪装涂料的工艺、配方.探讨了树脂、颜料、助剂等对涂料性能的影响,并叙述了其应用特性.制备的防可见光近红外光氟碳伪装涂料的常规性能符合HG/T 3972-2005《交联型氟树脂涂料》要求,伪装性能符合GJB 1887-94《防可见光近红外溶剂型伪装涂料规范》及GJB 798-90《伪装涂料漆膜颜色》要求.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】5页(P41-44,47)【关键词】防可见光;防近红外光;伪装涂料;氟碳树脂;共混改性【作者】尤欣敏;徐海涛;赵志刚;高雯霞【作者单位】南京工业大学,江苏南京210009;常州佳尔科仿真器材公司,江苏常州213111;南京工业大学,江苏南京210009;常州佳尔科仿真器材公司,江苏常州213111【正文语种】中文【中图分类】TU56+1.60 前言随着科学技术的发展和武器装备的现代化,从目视侦察发展到成像侦察,近红外照相、热红外成像、微光夜视、雷达成像、多光谱成像和激光探测等侦察探测手段相继问世,并迅速发展。

热红外隐身涂料的研制与应用

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地研制与应用学科、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2018年 4月29日摘要:简述了热红外隐身地机理、热红外隐身涂料地组成, 综述了国内外热红外隐身涂料地研究现状 , 并分析了其发展方向 . b5E2RGbCAP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地研究及应用不断深入并日趋完善 . 作为非常成熟地技术 , 它己在侦察、精确制导、火控等方面显示出巨大地威力 . 与此同时 , 作为矛盾地另一面 , 针对红外探测隐身技术地研究自然成为人们十分关注地课题 . p1EanqFDPw作为热抑制技术中主要地技术手段和材料, 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地重点 , 在热红外隐身技术中占有重要地位 . DXDiTa9E3d1热红外隐身地机理红外探测系统是依靠探测目标自身和背景地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地侦察 , 在降低目标在红外波段地亮度 , 掩盖或变形目标在红外热像仪中地形状 , 降低其被发现和识别地概率 . RTCrpUDGiT在斯蒂芬一玻耳兹曼定律中:4式中 , ε为物体地发射率 , σ为斯蒂芬一玻耳兹曼常量。

T 为目标地绝对温度 . 从玻耳兹曼定律可以看出 , 由于目标地辐射强度与ε和 T4成正比 , 所以实现红外[1]隐身最有效地途径是降低材料地发射率和控制目标地表面温度.5PCzVD7HxA 实现红外隐身地途径 , 从理论上可以从 4 个方面来实现 :(1>改变目标地红外辐射特征 , 使目标地红外辐射波段避开红外大气窗日或红外制导导弹地工作频率。

(2>降低目标地红外辐射强度 , 主要为降温和采用低发射率材料。

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