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可见光自适应隐身材料

日期:2019-01-04 10:37
①.光致变色材料
光致变色材料是指能产生一定光色现象的材料,当其受到光辐射时会呈现一定的颜色,光辐射停止时会恢复到原来的颜色。光致变色材料包括无机物和有机物材料,工作原理各不相同。a.无机物。无机物的典型例子是光色玻璃,其原理是玻璃中掺杂的卤化物所产生的可逆光分解在光照条件下,AgC分解成有色的Ag(原子)和Cl(原子)被吸附在玻璃内:在暗处,两种原子又重新化合成无色的AgCl。相对而言,适合隐身应用的无机光色材料种类不多。b.有机物。有机物的许多功能团对可见光都十分敏感,在光辐射的条件下会发生一系列化学变化,在没有光辐射的条件下,又发生逆向反应。这些物质往往都是含有大x共轭体系的化合物,在可见光区具有比较强的吸收,色彩丰富。这样,当这些化合物在有光辐射和没有光辐射的条件下就显示不同颜色,例如,对-二甲胺基偶氮苯类的顺反异构化反应:
目前,国内外对有机物光致变色材料研究得比较多,主要有以下几种:螺毗喃类、俘精酸酐类、芳香族多环化合物、硫靛蓝类、紫精类化合物和光致变色聚合物。
②光致亮度调节材料。
可见光隐身不仅要求目标与背景的色度一致,亮度也要求一致。现在已经开发出一种涂层,在强光下,材料的晶粒变细,晶粒比表面积和散射系数增大,颜色变浅,即变亮;在弱光下,晶粒变粗,比表面积和散射系数降低,颜色变深,即变暗。所以,用类似这样的材料可以调节隐身材料的明暗度,降低隐身目标与背景的亮度对比度和目标的光学被发现概率。如果色度调节材料和亮度调节材料完美结合,就可以实现真正的可见光自适应隐身,但是光致亮度调节材料种类不多,应用受到限制。
③电致变色材料。当电流通过材料时,材料的吸收光谱发生持久而可逆的变化,称为电致变色材料,分无机物和有机物两大类。
④热致变色材料。
热致变色材料是在一定温度范围内颜色随温度的改变而发生明显变化的功能材料,同样可以分为无机物和有机物两大类。自20世纪60年代起,美军就开始关注热致变色材料的研究。a.无机热致变色材料。在这类材料中,Hg、Ag金属的碘化物、络合物复盐以及过渡金属的配合物是主要的可逆热致变色材料。根据其变色机理可以把无机热致变色材料分为以下几类:晶体转变型无机变色材料、位移转变型无机变色材料、失去结晶体水型无机变色材料。b.有机热致变色材料。热致变色材料自20世纪80年代以来逐渐趋于向低温和可逆两个方面发展,而低温可逆有机类热致变色材料综合性能最好,成为目前热致变色材料研究和应用的热点,热致变色化合物按结构可分为5类:螺环类可逆热色性化合物、席夫碱可逆热色性有机物、含有一CH=CH一多芳环的可逆热色性有机物、通过电子转移表现出可逆热色性的有机物、其他可逆热色性有机物。热变色机理主要有分子间化学反应和分子内互变异构两大类型。例如,日木松井色素化学工业株式会社研究开发了以结晶紫内酯(CVL)和双酚A反应b令物在不同温度范围有两种结构:烯醇式和顺酮式。在受热条件制得的热变色涂料。