基于双层频率选择表面的雷达与红外兼容隐身材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于双层频率选择表面的雷达与红外兼容隐身材料，为层状结构，由内至外依次包括介质基底层、电阻型容性频率选择表面层、中间介质层和金属型容性频率选择表面层。本发明的制备方法包括先选取和制备所述介质基底层，再采用丝网印刷工艺在介质基底层上制备电阻型容性频率选择表面层，再采用刷涂工艺在电阻型容性频率选择表面层上制备中间介质层，最后采用物理沉积工艺在中间介质层上制备金属镀膜，再采用激光工艺将金属镀膜刻蚀成频率选择表面，完成雷达与红外兼容隐身材料的制备。本发明的耐高温雷达和红外兼容隐身材料可以耐受至少1000℃以上的高温，具有较好的耐高温性和优异的抗氧化性。
【专利说明】
基于双层频率选择表面的雷达与红外兼容隐身材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于雷达吸波材料，尤其涉及一种基于双层频率选择表面的雷达与红外兼容隐身材料及其制备方法.
【背景技术】
[0002]随着多谱段探测与制导技术的迅速发展，单一功能隐身材料已经不能满足装备发展需要。多波段兼容隐身材料，尤其是雷达与红外兼容隐身材料，已成为隐身材料研究的发展方向。然而，要实现材料在雷达与红外隐身功能的一体化(也即相互兼容)，还存在一定的矛盾，原因在于雷达隐身要求对电磁波强吸收、低反射，而红外隐身要求低吸收、高反射。因此，如何通过材料结构设计解决两者间的矛盾，是实现雷达红外兼容隐身的关键。同时，随着飞行速度的提高以及对飞行器尾向隐身性能的新要求，具有耐高温能力的雷达与红外兼容隐身材料已经成为制约飞行器高温部位隐身性能的瓶颈技术。
[0003]ZL201110053460.7 号中国专利、ZL201110052115.1 号中国专利、ZL201210139046.2号中国专利、ZL201410128311.6号中国专利文献分别公开了几种连续纤维增强陶瓷基吸波复合材料及其制备方法，公开的几种吸波复合材料具有较好的吸波性能以及耐温性，但不具备红外隐身性能。基于以上分析，目前对可应用于高温环境的雷达红外兼容隐身材料尚属空白，亟待提出具备耐高温能力的雷达红外兼容隐身材料及相应的制备方法。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，克服以上【背景技术】中提到的不足和缺陷，提供一种基于双层频率选择表面的雷达与红外兼容隐身材料及其制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:
[0006]—种基于双层频率选择表面的雷达与红外兼容隐身材料，为层状结构，由内至外依次包括介质基底层、电阻型容性频率选择表面层(RCFSS层)、中间介质层和金属型容性频率选择表面层(MCFSS层)；其中，所述介质基底层为氧化物纤维增强氧化物基复合材料，所述电阻型容性频率选择表面层(RCFSS层)主要由呈周期性图案的耐高温电阻涂层组成，所述中间介质层主要为低介电常数玻璃材料(优选的，玻璃材料的介电常数为3?6)，所述金属型容性频率选择表面层(MCFSS层)主要由呈周期性图案的耐高温、低红外发射率的金属镀层组成。
[0007]上述的雷达与红外兼容隐身材料，优选的，构成所述介质基底层的氧化物纤维增强氧化物基复合材料包括连续石英纤维增强氧化物基复合材料、连续铝硅酸盐纤维增强氧化物基复合材料、连续莫来石纤维增强氧化物基复合材料或连续氧化铝纤维增强氧化物基复合材料。本发明选取的这几种连续氧化物纤维增强氧化物复合材料不仅能够保证吸波材料产品具有好的力学性能和抗热震性能，还能保证吸波材料具有耐高温、抗氧化性能，其电阻型容性频率选择表面层覆盖后，仍具有所需的电性能。
[0008]上述的雷达与红外兼容隐身材料，优选的，所述耐高温电阻涂层的周期性图案是指呈矩阵式分布的正方形贴片图案，前述正方形贴片所在矩阵单元的边长为8mm?40mm，所述正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值为0.3?0.9。
[0009]上述的雷达与红外兼容隐身材料，优选的，所述耐高温电阻涂层的材料体系为二氧化钌系玻璃基电阻涂层。二氧化钌系玻璃基电阻涂层能够保证吸波材料具有耐高温且电阻特性稳定的优势。
[0010]上述的雷达与红外兼容隐身材料，优选的，所述中间介质层硼硅酸铅玻璃材料、磷酸盐玻璃材料、堇青石玻璃材料或锂铝硅玻璃材料;所述金属镀层的金属材料选自银、金、铂、钯中的一种或多种的合金。
[0011]上述的雷达与红外兼容隐身材料，优选的，所述金属镀层的周期性图案是指呈矩阵式分布的正方形贴片图案，该正方形贴片所在矩阵单元的边长为0.8mm?2.6mm，该正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值为0.6?0.95。
[0012]上述的雷达与红外兼容隐身材料，优选的，所述介质基底层的厚度为1.5mm?
2.8mm，所述电阻型容性频率选择表面层(RCFSS层)的厚度为0.0Imm?0.04mm，所述中间介质层的厚度为0.1mm?0.3mm，所述金属型容性频率选择表面层(MCFSS层)的厚度为不低于0.5μηι;所述雷达与红外兼容隐身材料的总厚度小于3.5_。
[0013]基于同一个发明构思，本发明还提供一种上述的雷达与红外兼容隐身材料的制备方法，包括以下步骤:
[0014](I)选取和制备所述介质基底层:根据设计要求选取合适的氧化物纤维增强氧化物基复合材料作为介质基底材料，随后制备出相应的氧化物纤维增强氧化物基复合材料，最后，根据厚度要求对氧化物纤维增强氧化物基复合材料进行机械加工，得到所需厚度的介质基底；
[0015](2)采用丝网印刷工艺，将用于制备所述耐高温电阻涂层的涂料印制在步骤(I)制备的介质基底层上，经干燥和烧结处理后，在介质基底上得到电阻型容性频率选择表面层；
[0016](3)采用刷涂工艺，将用于制备所述中间介质层的粉体涂料刷涂在步骤(2)制备的电阻型容性频率选择表面层上，经干燥和烧结处理后，在电阻型容性频率选择表面层上得到中间介质层；
[0017](4)在步骤(3)制备的中间介质层上，采用物理沉积工艺制备所述的金属镀膜，再采用激光工艺将所述金属镀膜刻蚀成频率选择表面，完成雷达与红外兼容隐身材料的制备。
[0018]上述的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，丝网印刷工艺过程中，丝网目数为180?300目，印制遍数为I?3遍;干燥过程中的干燥温度为150 0C?250 °C，干燥时间为2h?4h;烧结过程中的峰值烧结温度为1000°C?1050°C，升温速度为15°C/min?20°C/min，烧结时间为1min ?120min;
[0019]所述步骤(3)中，刷涂工艺过程中刷涂遍数为3?8遍;干燥过程中的干燥温度为150 °C?250 °C，干燥时间为2h?4h ；烧结过程中的峰值烧结温度为750 °C?900 °C，升温速度为10°C/min?15°C/min，烧结时间为1min?60min。该步骤中使用的中间介质层的粉体涂料的粘度为120?150pa.s，是由低介电常数玻璃粉体与有机载体组成，其中玻璃粉体的质量分数为75%?80%，有机载体的质量分数为25%?20%，所述有机载体主要由质量分数为80%?90%的柠檬酸三丁酯、2%?5%的硝酸纤维素和10%?15%卵磷脂组成。
[0020]所述步骤(3)中，中间介质层制备好还包括抛光的操作步骤，抛光后的中间介质层粗糙度小于5mi。
[0021]所述步骤(4)中，物理沉积工艺具体是指采用磁控溅射工艺，所述磁控溅射工艺的控制参数包括:保护气氛为Ar气，溅射功率为80W?120W，气氛压强控制为0.5Pa?2Pa，溅射时间为5min?90min;激光刻蚀工艺过程中采用皮秒激光器，激光功率为4W?5W，扫描速度为40mm/s?50mm/s，扫描2遍?3遍。
[0022]上述的制备方法，优选的，所述耐高温电阻涂层的涂料为二氧化钌系玻璃基电阻涂料，该涂料的制备方法包括以下步骤:将玻璃原料粉体混合均匀后经1300°C?1500°C的温度熔炼Ih?3h，然后将得到的玻璃熔体倒入去离子水中进行淬冷，得到玻璃，再将玻璃球磨成玻璃粉后先与RuO2粉混合均匀，再与有机载体混合均匀制成二氧化钌系玻璃基电阻涂料；
[0023]所述玻璃原料粉体主要由以下质量百分比的组分组成:
[0024]S12 30% ?50%;
[0025]Al2O3 10% ?25%;
[0026]PbO 12% ?25%;
[0027]MgO 5%?15%;
[0028]CaO 5%?10%;
[0029]ZnO 3%?10%;
[0030]BaO 2%?8%;和
[0031]B2O3 1%?5%。
[0032]上述玻璃粉与RuO2粉的混合过程在行星式重力搅拌机中混合，行星式重力搅拌机的公转速度1280rpm?1500rpm，自转速度为公转速度的30%?60%，搅拌时间60?120min。
[0033]上述玻璃与此02的混合粉料与有机载体的混合过程在三辊研磨机中进行，三辊研磨机的转速为250?450r/min，研磨混料时间为3?6h。
[0034]上述的制备方法中，RuO2粉体占玻璃粉和RuO2粉总质量的45%?85%，所述耐高温电阻涂料中有机载体的质量分数为25%?20%。
[0035]上述的制备方法制备得到的二氧化钌系玻璃基电阻涂料粘度为170?300pa.S。
[0036]上述玻璃球磨成玻璃粉的过程在玛瑙球磨罐中以丙酮为球磨介质进行球磨，球磨的工艺过程中，球料质量比为(2?3):1，球磨转速为380r/min?450r/min，球磨时间为6h?12h;球磨后的粉体过200目?400目筛。
[0037]与现有技术相比，本发明的优点在于:
[0038](I)本发明的耐高温雷达和红外兼容隐身材料可以耐受至少1000°C以上的高温，具有较好的耐高温性和优异的抗氧化性。
[0039](2)本发明的耐高温雷达和红外兼容隐身材料的厚度较小(小于3.5_)，从而减轻了产品的重量，满足了部件的轻量化需求。
[0040](3)本发明获得的基于双层频率选择表面的耐高温雷达和红外兼容隐身材料，以连续氧化物纤维增强氧化物复合材料为介质基底，其他各层均非常薄且采用烧结工艺制备而成，因而具有较好的力学性能和抗热震性能，从而可以实现隐身、承载和防热等多重功能的一体化。
【附图说明】
[0041]图1是本发明中耐高温雷达和红外兼容隐身材料的结构图。
[0042]图2是本发明实施例1中制备的制备二氧化钌系玻璃基电阻涂料照片。
[0043]图3是本发明实施例1中制备的耐高温雷达和红外兼容隐身材料在室温、1000°C以及1000°C考核后恢复室温的反射率曲线图。
[0044]图4是本发明实施例1中制备的耐高温雷达和红外兼容隐身材料在600°C、800°C、1000°C下的3?5μπι红外波段平均发射率。
【具体实施方式】
[0045]为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于一下具体实施例。
[0046]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
[0047]除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0048]实施例1:
[0049]—种本发明的基于双层频率选择表面的雷达和红外兼容隐身材料，如图1所示，由内至外依次包括介质基底层、电阻型容性频率选择表面层(RCFSS层)、中间介质层和金属型容性频率选择表面层(MCFSS层)；其中，介质基底层的材料采用莫来石纤维增强莫来石基复合材料，介质基底层的厚度为2.65mm;电阻型容性频率选择表面层(RCFSS层)由呈周期性图案的耐高温电阻涂层(二氧化钌系玻璃基电阻涂层)组成，该耐高温涂层的厚度为0.02mm，周期性图案是矩阵式分布的正方形贴片图案，该正方形贴片所在矩阵单元的边长a =21.20mm，正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值x = 0.574;中间介质层的厚度为0.18_，其材料采用堇青石玻璃材料;金属型容性频率选择表面层(MCFSS层)由呈周期性图案的耐高温、低红外发射率的金属镀层组成，该金属镀层为厚度为1.8μπι的铂镀层，铂镀层上的图案为呈矩阵式分布的正方形贴片图案，该正方形贴片所在矩阵单元的边长b =1.53mm，该正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值y = 0.9。
[0050]本实施例的耐高温雷达和红外兼容隐身材料的制备方法，包括以下步骤:
[0051 ] (I)制备介质基底:按照设计要求选取莫来石纤维增强莫来石复合材料作为介质基底材料，采用溶胶-凝胶工艺制备莫来石纤维增强莫来石复合材料，最后，采用机械加工的方法，将复合材料加工至2.65mm，制成2.65mm厚的介质基底层；
[0052](2)制备二氧化钌系玻璃基电阻涂料:
[0053](a)熔炼玻璃:将各化学组分含量分别为S12 45%、Al20315%、Pb012%、Mg0 8%,CaO 5%,ZnO 7%,BaO 5%, B2O3 3%的玻璃原料粉体混合均匀，装入铂金坩祸中，再一起置于马弗炉中，以20°C/min的升温速率升到1450°C，熔炼3h，随后，将熔化后的玻璃熔体倒入去离子水中进行淬冷，得到玻璃渣；
[0054](b)粉碎玻璃:将得到的玻璃渣在玛瑙球磨罐中进行球磨，以丙酮为球磨介质，球料质量比为2:1，转速为450r/min，球磨时间为8h，球磨完成后100°C烘干lh、过250目筛，得到玻璃粉；
[0055](c)混料:将得到的玻璃粉和RuO2粉按照质量比为48:52的比例在行星式重力搅拌机中混料，搅拌机的公转速度为1460rpm，自转速度为公转速度的30 %，搅拌时间为120min ；
[0056](d)制备涂料:首先将柠檬酸三丁酯、硝酸纤维素和卵磷脂按照80:5:15的质量比配制成有机载体，随后，将上述步骤(c)中制得的玻璃与RuO2混合粉料与有机载体按75: 25的质量比混合，然后在三辊研磨机中研磨混料，三辊研磨机转速为300r/min，三辊研磨机混料时间为3h，得到二氧化钌系玻璃基电阻涂料(涂料的粘度为250Pa.s)，其照片如图2所示；
[0057](3)制备电阻型容性频率选择表面层:采用丝网印刷工艺(丝网目数250目，印制I遍)，将步骤(2)制备的二氧化钌系玻璃基电阻涂料印制在步骤(I)制备的介质基底上，随后，经干燥(250°C下保温2h)和烧结处理(峰值烧结温度1000°C，升温速度为20°C/min,烧结时间1min)，电阻型容性频率选择表面层(涂层厚度为0.02mm)即烧结在介质基底上，制备的电阻型容性频率选择表面层呈周期性、矩阵式分布的正方形贴片图案，该正方形贴片所在矩阵单元的边长a = 21.20mm，正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值x = 0.574;
[0058](4)制备中间介质层:采用刷涂工艺，刷涂5遍，将堇青石玻璃涂料(涂料粘度为130pa.s，涂料中堇青石玻璃粉体与有机载体的质量的比值为3:1;有机载体由质量含量为80%的柠檬酸三丁酯、5%的硝酸纤维和15%的卵磷脂组成)刷涂在步骤(3)制备的电阻型容性频率选择表面层上，经干燥(I50°C下保温4h)和烧结处理(峰值烧结温度825°C，升温速度为10°C/min，烧结时间20min)，中间介质层即烧结在电阻型容性频率选择表面层上，随后，将中间介质层打磨抛光至厚度为0.18_、粗糙度为3.6μηι左右；
[0059](5)制备金属型容性频率选择表面层:以金属铂为耐高温红外低发射率材料，采用磁控溅射工艺(工艺参数为:氩气为保护气氛，工作气压为0.8Pa，溅射温度为250 V，溅射功率为120W，溅射时间为45min)在步骤(4)制备的中间介质层表面溅射一层1.8μπι厚的铂镀层;根据频率选择表面设计图案，采用皮秒激光器刻蚀(激光功率5W，扫描速度40mm/s，扫描2遍)具有一定周期形式的图案，周期图案为矩阵式分布的正方形贴片，该正方形贴片所在矩阵单元的边长b = 1.53_，该正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值y = 0.9，完成雷达和红外兼容隐身材料。
[0060]测试本实施例耐高温雷达和红外兼容隐身材料反射率曲线如图3所示，其反射率曲线在室温、1000 °C、1000°C考核后回复到室温三个温度状态下，在4?8GHz范围内均小于-5.5(^。测试其在600°(:、800°(:、1000°(:下平均红外发射率值(3?54111红外波段)，如图4所示，三个温度下的平均红外发射率值分别为0.151、0.154、0.160。
[0061 ] 实施例2:
[0062]—种本发明的基于双层频率选择表面的雷达和红外兼容隐身材料，如图1所示，由内至外依次包括介质基底层、电阻型容性频率选择表面层(RCFSS层)、中间介质层和金属型容性频率选择表面层(MCFSS层)；其中，介质基底层的材料采用氧化铝纤维增强氧化铝基复合材料，介质基底层的厚度为1.62mm;电阻型容性频率选择表面层(RCFSS层)由呈周期性图案的耐高温电阻涂层(二氧化钌系玻璃基电阻涂层)组成，该耐高温涂层的厚度为0.02mm，周期性图案是矩阵式分布的正方形贴片图案，该正方形贴片所在矩阵单元的边长a =13.38mm，正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值x = 0.48 ;中间介质层的厚度为
0.3mm，其材料采用锂铝硅玻璃材料;金属型容性频率选择表面层(MCFSS层)由呈周期性图案的耐高温、低红外发射率的金属镀层组成，该金属镀层为厚度为2.5μπι的金镀层，金镀层上的图案为呈矩阵式分布的正方形贴片图案，该正方形贴片所在矩阵单元的边长b =1.48mm，该正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值y = 0.95。
[0063]本实施例的雷达和红外兼容隐身材料的制备方法，包括以下步骤:
[0064](I)制备介质基底:按照设计要求选取氧化铝纤维增强氧化铝复合材料作为介质基底材料，采用溶胶-凝胶工艺制备氧化铝纤维增强氧化铝复合材料，采用机械加工的方法，将复合材料加工至1.62mm，制成1.62mm厚的介质基底层；
[0065](2)制备二氧化钌系玻璃基电阻涂料:
[0066](a)熔炼玻璃:将各化学组分含量分别为S12 38%、Al20322%、Pb012%、Mg0 8%,Ca07%、Zn0 5%,BaO 4%, B2O3 4%的玻璃原料粉体混合均匀，装入铂金坩祸中，再一起置于马弗炉中，以20°C/min的升温速率升到1400°C，熔炼3h，随后，将熔化后的玻璃熔体倒入去离子水中进行淬冷，得到玻璃渣；
[0067](b)粉碎玻璃:将得到的玻璃渣在玛瑙球磨罐中进行球磨，以丙酮为球磨介质，球料质量比为2:1，转速为450r/min，球磨时间为12h，球磨完成后100°C烘干lh、过300目筛，得到玻璃粉；
[0068](c)混料:将得到的玻璃粉和RuO2粉按照质量比为46:54的比例在行星式重力搅拌机中混料，搅拌机的公转速度为1500rpm，自转速度为公转速度的40 %，搅拌时间为120min ；
[0069](d)制备涂料:首先将柠檬酸三丁酯、硝酸纤维素和卵磷脂按照80:5:15的质量比配制成有机载体，随后，将上述步骤(c)中制得的玻璃与RuO2混合粉料与有机载体按75: 25的质量比混合，然后在三辊研磨机中研磨混料，三辊研磨机转速为300r/min，三辊研磨机混料时间为3h，得到二氧化钌系玻璃基电阻涂料(涂料的粘度为300Pa.s)；
[0070](3)制备电阻型容性频率选择表面层:采用丝网印刷工艺(丝网目数250目，印制I遍)，将步骤(2)制备的二氧化钌系玻璃基电阻涂料印制在步骤(I)制备的介质基底上，经干燥(250 0C下保温2h)和烧结处理(峰值烧结温度1000 0C，升温速度为20 V /min，烧结时间1min )，电阻型容性频率选择表面层即烧结在介质基底上；制备的电阻型容性频率选择表面层呈周期性、矩阵式分布的正方形贴片图案，该正方形贴片所在矩阵单元的边长a =13.38mm，正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值x = 48;
[0071](4)制备中间介质层:采用刷涂工艺，刷涂8遍，将锂铝硅玻璃涂料(涂料粘度为120pa.s，涂料中锂铝硅玻璃粉体与有机载体的质量的比值为4:1;有机载体由质量含量为80%的柠檬酸三丁酯、5%的硝酸纤维和15%的卵磷脂组成)刷涂在步骤(3)制备的电阻型容性频率选择表面层上，经干燥(200 0C下保温4h)和烧结处理(峰值烧结温度750 0C，升温速度为10°C/min，烧结时间30min)，中间介质层即烧结在电阻型容性频率选择表面层上，最后，将中间介质层打磨抛光至0.3mm，粗糙度为3.2μηι左右；
[0072](5)制备金属型容性频率选择表面层:以金为耐高温红外低发射率材料，采用磁控溅射工艺(工艺参数为:氩气为保护气氛，工作气压为0.5Pa，溅射温度为200°C，溅射功率为10ff，溅射时间为60min)在中间介质层制备一层厚度为2.5μπι金镀层，根据频率选择表面设计图案，采用皮秒激光器刻蚀(激光功率4W，扫描速度50mm/s，扫描2遍)具有一定周期形式的图案，周期图案为矩阵式分布的正方形贴片，该正方形贴片所在矩阵单元的边长b =1.48mm，该正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值y = 0.95，完成雷达和红外兼容隐身材料。
[0073]测试本实施例制备的耐高温雷达和红外兼容隐身材料在室温、1000°C、1000°C考核后回复到室温三个温度状态下的反射率，其在8?12GHz范围内均小于-10dB，测试其在600°(:、800°(:、1000°(:下平均红外发射率值(3?54111红外波段)，其结果分别为0.141、0.149、
0.156。
【主权项】
1.一种基于双层频率选择表面的雷达与红外兼容隐身材料，其特征在于，所述雷达与红外兼容隐身材料为层状结构，由内至外依次包括介质基底层、电阻型容性频率选择表面层、中间介质层和金属型容性频率选择表面层;其中，所述介质基底层为氧化物纤维增强氧化物基复合材料，所述电阻型容性频率选择表面层主要由呈周期性图案的耐高温电阻涂层组成，所述中间介质层主要为低介电常数玻璃材料，所述金属型容性频率选择表面层主要由呈周期性图案的耐高温、低红外发射率的金属镀层组成。2.根据权利要求1所述的雷达与红外兼容隐身材料，其特征在于，构成所述介质基底层的氧化物纤维增强氧化物基复合材料包括连续石英纤维增强氧化物基复合材料、连续铝硅酸盐纤维增强氧化物基复合材料、连续莫来石纤维增强氧化物基复合材料或连续氧化铝纤维增强氧化物基复合材料。3.根据权利要求1所述的雷达与红外兼容隐身材料，其特征在于，所述耐高温电阻涂层的周期性图案是指呈矩阵式分布的正方形贴片图案，前述正方形贴片所在矩阵单元的边长为8mm?40mm，所述正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值为0.3?0.9。4.根据权利要求1所述的雷达与红外兼容隐身材料，其特征在于，所述耐高温电阻涂层的材料体系为二氧化钌系玻璃基电阻涂层。5.根据权利要求1所述的雷达与红外兼容隐身材料，其特征在于，所述中间介质层硼硅酸铅玻璃材料、磷酸盐玻璃材料、堇青石玻璃材料或锂铝硅玻璃材料;所述金属镀层的金属材料选自银、金、铂、钯中的一种或多种的合金。6.根据权利要求1所述的雷达与红外兼容隐身材料，其特征在于，所述金属镀层的周期性图案是指呈矩阵式分布的正方形贴片图案，该正方形贴片所在矩阵单元的边长为0.8mm?2.6mm，该正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值为0.6?0.95。7.根据权利要求1?6中任意一项所述的雷达与红外兼容隐身材料，其特征在于:所述介质基底层的厚度为1.5mm?2.8mm，所述电阻型容性频率选择表面层的厚度为0.0lmm?.0.04mm，所述中间介质层的厚度为0.1mm?0.3mm，所述金属型容性频率选择表面层的厚度为不低于0.5μηι;所述雷达与红外兼容隐身材料的总厚度小于3.5_。8.—种如权利要求1?7中任意一项所述的雷达与红外兼容隐身材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)选取和制备所述介质基底层； (2)采用丝网印刷工艺，将用于制备所述耐高温电阻涂层的涂料印制在步骤(I)制备的介质基底层上，经干燥和烧结处理后，在介质基底上得到电阻型容性频率选择表面层； (3)采用刷涂工艺，将用于制备所述中间介质层的粉体涂料刷涂在步骤(2)制备的电阻型容性频率选择表面层上，经干燥和烧结处理后，在电阻型容性频率选择表面层上得到中间介质层； (4)在步骤(3)制备的中间介质层上，采用物理沉积工艺制备所述的金属镀膜，再采用激光工艺将所述金属镀膜刻蚀成频率选择表面，完成雷达与红外兼容隐身材料的制备。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，丝网印刷工艺过程中，丝网目数为180?300目，印制遍数为I?3遍;干燥过程中的干燥温度为150°C?250°C，干燥时间为2h?4h;烧结过程中的峰值烧结温度为1000°C?1050°C，升温速度为15 V/min?20°C/min，烧结时间为1min?120min; 所述步骤(3)中，刷涂工艺过程中刷涂遍数为3?8遍;干燥过程中的干燥温度为150°C?250 0C，干燥时间为2h?4h;烧结过程中的峰值烧结温度为750°C?900°C，升温速度为10°0/111；[11?15°(^/111；[11，烧结时间为10111；[11?60111；[11; 所述步骤(4)中，物理沉积工艺具体是指采用磁控溅射工艺，所述磁控溅射工艺的控制参数包括:保护气氛为Ar气，溅射功率为80W?120W，气氛压强控制为0.5Pa?2Pa，溅射时间为5min?90min;激光刻蚀工艺过程中采用皮秒激光器，激光功率为4W?5W，扫描速度为.40mm/s?50mm/s，扫描2遍?3遍。10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述耐高温电阻涂层的涂料为二氧化钌系玻璃基电阻涂料，该涂料的制备方法包括以下步骤:将玻璃原料粉体混合均匀后经.1300 0C?1500 0C的温度熔炼Ih?3h，然后将得到的玻璃熔体倒入去离子水中进行淬冷，得到玻璃，再将玻璃球磨成玻璃粉后先与RuO2粉混合均匀，再与有机载体混合均匀制成二氧化钌系玻璃基电阻涂料； 所述玻璃原料粉体主要由以下质量百分比的组分组成: S12 30%?50%; Al2O3 10%?25%; PbO 12%?25%; MgO 5%?15%; CaO 5%?10%; ZnO 3%?10%; BaO 2%?8%;和 B2O3 1%?5%。
【文档编号】C04B41/52GK106007799SQ201610330732
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】刘海韬, 田 浩, 黄文质, 程海峰, 周永江
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学