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红外隐身涂层主要消除背景与目标的红外反射或红外发射的差别,最大限度地降低目标与背景之间的对比度,尽可能减少被敌方探测发现的几率。实现红外隐身最有效的途径是控制目标的表面温度,尽量缩小目标与背景的温差。但是,目标与背景的温差很难减小到要求的限度,可采用红外隐身材料来调节目标表面的发射率,以求目标与背景之间的红外辐射反差为零或接近于零。这样,红外探测仪和热像仪不能发现目标或不易发现目标,就达到隐身的目的。本文对热红外隐身涂层的性能进行了研究。主要内容如下:
⑴研制了可应用于热红外隐身的低发射率材料,通过对填料,粘结剂,制备方法的比较选择,重点研究了低发射率涂层Al粉和半导体ITO粉,并进行了一系列的试验。同时,刷涂或喷涂工艺以及涂层表面状态、厚度对发射率有一定的影响。并使Al粉在8~14um波段的平均发射率为0.236,ITO粉8~14um波段的平均发射率为0.478。
⑵为了降低温度,研究了不同温度相变材料。选用石蜡、脂肪酸类作为相变材料,采用单凝聚法和喷雾干燥法两种不同的工艺制备出适用于不同军事目标的相变微胶囊,并对这两种工艺微胶囊化的影响因素进行了探讨。
⑶制备了热红外复合隐身涂层。根据环境不同,将相变材料与各种不同发射率材料结合,制备了热红外复合隐身涂层,提高了涂层的适用范围,降低了单独应用低发射率涂层或相变涂层的局限,并初步检验了其效果。
⑷从可见光和近红外波段反射率、8~14um波段发射率、材料的导热系数测量三方面检验红外隐身涂层隐身效果,初步建立一套红外隐身涂层测试平台。应用虚拟仪器技术对仪器进行改进,提升测试手段,方便了数据处理。