伪装涂料研究论文09应化

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1、红外伪装涂料的研究进展及其应用姓名：贾永昌专业：09应用化学学号：091190041016红外伪装涂料的研究进展及其应用摘要：综述了红外伪装涂料的原理及其影响因素，简述了其研究进展和主要应用，并分析了未来的发展趋势。关键字：防近红外侦察伪装涂料,防可见光近红外光氟碳伪装涂料，防红外线耐热伪装涂料，叶绿素绿色伪装涂料。引言：现代战争中，红外热成像技术应用日益广泛，已成为战场侦测和制导武器所使用的重要手段，也是各种主战武器装备面临的主要威胁之一。热红外威胁不断升级，促进了包括热伪装涂料、热变形迷彩、热伪装遮障(热伪

2、装网)及红外隐身、红外烟幕、红外假目标等防热红外侦察伪装隐身技术的长足发展。发展具有高性能的红外伪装材料或红外伪装技术，成为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[1~2]。红外隐身涂料既可用于目标的外部、伪装网和隔热层上，又可用于目标内部的发热部件；能降低、改变目标自身的热辐射特征，又能使目标的综合散射特性与背景相适应，而且使用方便，工艺简单，品种较多，成为热隐身材料中最重要的品种。由于高发射率涂料较易获得，因此不论是点源探测还是成像探测，对红外隐身涂料的研究主要是寻找低红外发射率的涂料

3、。在低发射率红外隐身涂料研制方面，代表世界水平的美国和英国早在20世纪70年代就开始了研究和实验，其产品已用于航空装备和地面武器装备上，取得了较好效果。国内在此方面的研究基本上还处于探索阶段，“十一五”期间，低发射率红外隐身涂料的研制已被列入重点发展项目[3]。1红外隐身涂料的隐身原理一般来说，任何高于环境温度的物体都会成为红外辐射源，可由特殊仪器接受并检测出来。但是由于空气中存在二氧化碳、氧气、水等极性分子，处于极远红外区域的红外线会被空气吸收，只有波长正常处于“大气窗口”，即0.76~1.5μm、3~5μm

4、、8~14μm区域的红外线能在大气中无阻碍传播。而其中8~14μm波段为热成像的重要波段，对于大量的陆地目标来说，则主要是来自于8~14μm红外热像仪的威胁[4]。目前，红外探测主要有2种探测方法：一是点源探测；二是成像探测[4]。2红外伪装涂料的影响因素2.1辐射波长变化的影响多数红外辐射材料，其发射红外线的性能，在短波段主要与电子在价带至导带间的跃迁有关；在长波段主要与晶格振动有关。晶格振动频率取决于晶体结构、组成晶体元素的原子量及化学键特性。2.2材料本身因素的影响材料本身因素包括材料厚度、填料的粒径和含

5、量等。对某些材料，如红外线透明材料或半透明材料，由于红外线能量是传播过程中材料的吸收所致，其发射率还与其本身因素有关。2.3材料结构的影响一般来说，金属导电体的发射率值较小，而电介质材料的发射率值较高，造成这种差异的原因与构成金属和电介质材料的带电粒子及其运动特性直接有关。带电粒子的特性不同，材料的电性和红外辐射发射率的性能就不一样，而这往往与材料的晶体结构有关。[5]2.4温度的影响温度影响材料的发射率。实验表明：电介质材料的发射率较金属材料的发射率大得多，有时随温度升高而降低，有时随温度的升高而有复杂的变化

6、。[6]2.5材料表面状态的影响一般说来，材料表面越粗糙，其发射率越大。有关资料表明：铬镍铁合金经不同表面处理后，其发射率有大幅度的变化。分别采用电抛光、喷砂、电抛光后再氧化3种方法后，其在482℃时的发射率分别为0.11、0.31和0.60。红外线在金属表面上的发射性能与金属表面的不平整度有关，也与金属表面的化学特征（如油脂沾污、附有金属氧化膜等）和物理特征（如气体吸附、晶格缺陷及机械加工引起的表面结构变化等）有关。2.6预处理工艺的影响同一种材料因预处理工艺条件不同而有不同的发射率值。经700℃空气处理与经

7、1400℃煤气处理的TiO2的常温发射率分别为0.81和0.86[7].3　红外伪装涂料用颜料的研究进展颜料在涂料中占有较大的比例,决定了涂料的光谱反射特性和可见光、近红外波段的伪装性能,对涂料的热红外性能也有着重要的影响。伪装涂料中用到的颜料主要包括了金属颜料、金属氧化物颜料、金属硫化物颜料、金属盐类颜料、半导体颜料、有机颜料等。有机颜料由于耐光老化性能较差使用较少;无机颜料在伪装涂料中应用较多,有很多优异性能:遮盖力好、耐光性好、不易分解和耐高温等;同时又有不足之处,如着色力偏低、粒子较硬、颜色不够齐全、色

8、彩不够鲜艳等。金属颜料的发射率较低,随着温度的升高而增大,当表面形成氧化层时,发射率会成倍地增加;金属氧化物、硫化物颜料的发射率一般大于018,并随着温度增加而降低。实际背景的发射率一般较高,在20℃下,普通红砖的发射率为0193,干燥土壤的发射率为0192,而含有饱和水的土壤发射率为0195以上[8]。金属与其它非透明材料的辐射,发生在表面几个微米内,因此发射率是表面状态和涂料本身特