隐身涂料在军事方面的研究进展

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1、课程：精细化学品化学指导教师：王强论文题目：隐身涂料在军事方面的研究进展姓名：邢伟平学号：H20110245专业班级：2011级应用化学04班2014年06月020隐身涂料在军事方面的研究进展摘要：随着电子对抗技术的不断发展，军事目标的生存能力和武器系统的突防能力都受到了严重威胁。隐身技术作为提高武器作战效能的一种有效手段，受到世界各国的高度重视。本文综述了隐身涂料的研究进展，并简述了可见光隐身涂料的主要种类有迷彩涂料、“智能”变色材料、复合隐身材料、纳米隐身材料，最后对隐身涂料的发展方向进行了探讨。关键词：可见光隐身涂料智能变色材料引言可见光隐身又称视频隐身技术D],是针

2、对人的目视、照相、摄像等观测手段而采取的隐身技术。其目的是要求目标的反射率尽可能与周围环境的反射率一致。隐身的主要技术途径有特殊照明系统、亮度和颜色可调的奇异蒙皮、电致变色薄膜和烟幕遮蔽等等。而在目标表面涂敷由颜料颗粒和黏结剂组成的涂料是改变其反射率特性的一种简单方法。可见光隐身涂料设计就是要研宄不同配方与颜色的关系。在涂料研制的初级阶段，多采用所谓“炒菜”式方法来摸索涂料的最佳配方，带有一定程度的盲目性，试验的工作量也大。为了尽可能降低研制成本，建立相关的反射率理论，编制程序，进行量化的计算机实验，是材料在微观尺度上的设计，符合当前材料科学发展的必然趋势。1可见光隐身涂料

3、的分类可见光隐身要求H标的反射率尽可能与周围环境的反射率一致，主要有迷彩伪装、伪装网隐身、烟雾隐身、热或光致变色隐身，对于静止的H标通常用迷彩伪装「2]。迷彩伪装是利用涂料直接喷涂在目标表面，用以减小、改变目标与背景之间的波谱反射、辐射特性差异而实施的伪装，迷彩涂料是可见光隐身技术应用的重要组成部分。1.1.1迷彩涂料迷彩涂料分为保护迷彩、仿造迷彩和变形迷彩3类，保护迷彩适合于单色背景上的固定和小型目标；仿造迷彩适用于多色背景上相对固定的0标；变形迷彩用于多色背景上的活动S标。变形迷彩是由几种形状不规则的大斑点所组成的多色迷彩，主要用于伪装军用车辆等活动目标。不同颜色的迷彩

4、斑点具有不同的辐射特性，使目标呈现灰度级别不同的斑点，达到歪曲目标轮廓，降低其显著特征的目的。军用迷彩涂料，因其使用环境恶劣，要求迷彩涂料应具有良好的物理化学性能，如附着力、抗冲击、耐腐蚀、耐候、耐霉菌等性能要优良。迷彩隐身涂料一般由成膜物质（粘结剂）、颜填料和助剂等组成。成膜物质决定迷彩涂料能否牢同地粘在伪装目标上，不同颜料喷涂出来的迷彩图案和颜色组合，则是涂料实现可见光隐身的关键。1.1.2迷彩涂料的组成和设计方法迷彩涂料的粘结剂主要存丙烯酸树脂、过氯乙烯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、醇酸树脂等。早期的主要有醇酸树脂，如美国的醇酸伪装瓷漆、英国的自干型无光伪装涂料、法国的F

5、1伪装漆、瑞典的C5-350自干型醇酸伪装涂料（装备瑞典陆军）等。20世纪80年代后期开发的丙烯酸聚氨酯体系，添加褐、黑、绿颜料可制备成三色变形伪装涂料，德国T-72MG坦克涂装的就是这种三色迷彩涂料。最具有代表性的迷彩隐身涂料是美国Hentzen公司研制的脂肪族聚氨酯涂料［3］。迷彩涂料图案斑块的颜色和斑块的形状大小是影响隐身效果的关键。适用于可见光隐身领域的颜料有氧化铬绿、咔唑紫、氧化铁系等颜料。对于颜色单调的环境诸如沙漠、雪原、海洋等宜用单色或双色迷彩。而多色迷彩宜根据目标环境诸如热带森林、山地、丘陵等的不同，而采用深浅颜色交错配置的三色或四色迷彩涂装，且各色斑点面积

6、大小不相同，计算公式如下［4］:3400式中，A为迷彩斑点可见尺寸，D为观察距离，n为计算系数，当保护色与对比色的亮度对比K彡0.4，n=2.5〜3;当1€<0.4，n=3〜4o1.2“智能”变色材料为了克服传统可见光隐身的缺陷，学者们积极探索和研宄动态隐身技术，以适应复杂多变的背景。动态隐身技术的发展依赖于“智能”变色材料的研究开发W。目前，研究较多的有热致变色、光致变色和电致变色3种材料，它们都有可能应用于武器装备的智能蒙皮，其亮度和颜色会随着背景光的改变而相应地改变，从而实现动态隐身。电致变色材料因性能优越于热致变色材料和光致变色材料，有可能率先成为动态隐身的智能外衣

7、。这种隐身技术克服了迷彩和伪装网隐身的闹有的缺陷，提高了目标的机动性、作战范围以及全天候作战的能力。1.2.1光致变色隐身材料光致变色材料在一定波长和强度的光作用下，分子结构发生变化，引起材料对光吸收峰值的变化，最终导致颜色改变，达到隐身的0的。0前，美国、法国、日本等国都有此方面的研究成果。美国在聚氨酯分子中嵌入高活性的丁二炔链段，在适当的条件下，丁二炔聚合成聚丁二炔，形成具有自由电子的共轭结构，改变了整个材料的颜色和光强度。在此基础上，在材料系统中加入传感器和控制器，使用带有SW光探测器的窄带通滤波器可以识别环