红外隐身涂料组成之填料
日期：2019-05-07 15:37
填料是影响低发射率涂层性能的重要因素,对涂层的红外隐身性能起调节作用。填料的选择要求在红外波段吸收率低,反射率大,发射率低。
(1)金属填料
根据 Kirchhoff定律,对于不透明的物体,反射率越高,发射率就越低。金属填料有R=1-√8oe/G式中,R为反射率:0为电磁辐射的圆频率:E为真空中介电常数:为电导率。从式(514)可知,对于金属良导体,如A、Cu、Ag等,电导率较商具有较高的反射率和低的发射率,适合作为红外隐身涂层的填料,实际应用中多以性能优良、廉价易得的A粉和Cu粉为主。另外,金属填料的粒径、形貌形态等因素对降低红外隐身涂层红外发射率起重要的作用。YuHJ系统研究了金属填料粒径、形貌和形态对涂层红外发射率的影响,当铜粉粒径为4m、形貌为片状、形态为漂浮型时,铜粉具有最低的发射率,制备的涂层红外发射率最低可达0.10。
金属填料的高光泽度和易氧化的性质,不利于涂层的耐久性和兼容可光隐身。目前金属填料的研究主要集中在填料的包覆改性,常用于填料包覆改性的材料有金属、金属氧化物和有机物等。 Yan XX通过球磨法利用Ag对Cu粉进行表面改性,得出Ag、Cu的最佳物质的量比为2:3,利用改性过的铜粉制备的低发射率涂层,具有优良的耐腐蚀性。 Yuan L通过液相沉淀法在铝粉表面分别包覆一层氧化铬和四氧化三铁制得绿色和黑色粉体,粉体具有低光泽度(明度降低12~15)和低红外发射率(0.5~0.7),能够兼容可见光隐身和红外隐身wuGW在铝粉表面包覆一层聚乙烯蜡制得填料,将其加入到聚氨酯黏合剂制备了低发射率涂层,当铝粉的质量分数为30%时,改性铝粉同时降低了红外发射率和光泽度,涂层红外发射率为0.52。
(2)半导体填料
半导体填料可以通过掺杂其他元素控制其红外发射率,掺杂改性的半导体由于其在微波波段具有高吸收率,可以用于制备多波段兼容隐身材料。理论上,通过掺杂改性适当调整载流子的密度N、载流子迁移率和载流子碰撞频率a,就可以使掺杂半导体其有较低的红外发射率。
常见的几种掺杂半导体及其性能如表5-4所示。
表5-4几种掺杂半导体及其性能
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