一种基于二氧化钒的主动型红外伪装结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种基于二氧化饥的主动型红外伪装结构，特别适用于平面、曲面、柔 性表面的红外伪装或隐身的需求。
【背景技术】
[0002] 在自然界中，变色伪装是许多动物为了适应生存而进化出的奇异能力。例如，变色 龙和章鱼可W根据周围环境主动地改变皮肤颜色，从而达到伪装或隐身的目的。与动物在 可见光波段的伪装类似，红外波段的伪装也是一项极为重要的技术，在军事与商业方面都 具有广泛的应用前景。
[0003] 红外热成像仪是实现红外探测与侦察最重要的器件，其通过测量物体热福射能量 来显示被测目标。根据热福射定律，福射能量并不单由物体的溫度决定，其与物体的表面发 射率密切相关，因此，人们可W通过调节物体的溫度和发射率两种途径来实现红外伪装。根 据红外热成像仪的探测原理，红外成像仪测得的电信号U如下式表示： 阳004]U=C? [sS"bf+(I-S)Samb-Somr] =C?Mtotal 阳0化]其中，C为红外热成像仪的特征常数，e为被测物体在红外热成像仪探测频谱范 围内的综合发射率，Sobj、Samb和Scmr分别为被测物体、环境和红外热成像仪对应溫度黑 体的综合福射能量。对于红外热成像仪而言，只要两物体福射出的总能量化Otal相等，那 么红外热成像仪就不能分辨出运两个物体。
[0006] 红外伪装的现有技术中，最常用的是将相对较热的目标物体需要隐藏于较冷的背 景环境中。例如，2012年英国BAESYSTEMS公司利用变溫原理开发了一套应用于坦克、舰船 等表面的热电贴片，通过电制冷却的方式调节贴片的溫度，能够主动地改变坦克、舰船等军 事目标物在红外热成像仪中的影像，使之与环境一致或者显示为小客车、帆船等非军事目 标形状，从而达到红外伪装的目的。然而，运种通过直接制冷来实现红外伪装的方式并非是 一种理想的途径，运是由于制冷会导致额外的热量产生，运些热量将从目标物的其他地方 释放出来，从而有可能增加目标物暴露的几率。申请人进行了多篇文献和专利检索，并未发 现与本发明类似的技术解决方案。
【发明内容】
[0007] 本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于二氧化饥的主 动型红外伪装结构，本发明将二氧化饥薄膜和加热基底结合制成的红外伪装结构，能够实 现低功耗和快速调节的红外伪装。
[0008] 本发明的技术解决方案是：
[0009] 一种基于二氧化饥的主动型红外伪装结构包括：加热基底、二氧化饥薄膜和电极 对；
[0010] 二氧化饥薄膜涂覆或蒸锻在加热基底上表面；加热基底为二氧化饥薄膜提供支撑 的同时通过电流加热来改变二氧化饥薄膜的溫度；电极对位于加热基底的两端，连通外部 电源和加热基底，用于改变加热基底溫度，从而调节二氧化饥发射率的变化。
[0011] 加热基底选择碳纳米管石墨締薄膜，碳纳米管石墨締薄膜由碳纳米管薄膜与石墨 締薄膜复合而成，正六边形碳原子结构组成的石墨締薄膜平铺于交叉网状结构的碳纳米管 薄膜上，然后通过磁控瓣射，将二氧化饥薄膜（1)直接蒸锻到碳纳米管石墨締复合薄膜上。
[0012] 加热基底还可W选择金属、半导体、有机薄膜、纸和编织物；其中，半导体、有机薄 膜、纸和编织物需要进行蒸锻金属薄膜或旋涂导电介质层的表面处理用W提高其导电性。
[0013] 二氧化饥薄膜的厚度为lOnm-lmm。
[0014] 碳纳米管石墨締薄膜厚度在纳米到微米厚度。
[0015] 本发明与现有技术相比的有益效果是：
[0016] (1)本发明利用二氧化饥的负发射率溫度性能和小热容的加热基地，实现了低功 耗和快速调节的红外伪装，与现有技术相比，该结构能够自主调节溫度变化，不受周围环境 影响，可靠性高，不易增加暴露的危险性
[0017] (2)本发明通过二氧化饥薄膜调节发射率来，进而实现红外伪装，相比于现有技术 通过调节溫度来实现伪装，本发明通过调节发射率是一种更加有效的方式，伪装效果更加 高效，能够很容易隐藏域背景当中，本发明属于国内外首创。
[0018] (3)本发明采用低热容基底，有利于降低红外伪装器件的能耗和提高红外伪装器 件的响应速率，尤其是采用碳纳米管石墨締薄膜，不仅通过优异的机械性能，为二氧化饥提 供了良好的支撑基底能够，而且有利于实现电流加热驱动二氧化饥实现相变，保证了伪装 效果。
[0019] (4)本发明结构简单，无需制冷装置，有利于降低成本，通用性和实用价值大大提 高，更具备工程价值。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明结构示意图；
[0021] 图2为本发明正六边形加热基底结构示意图；
[0022] 图3为本发明正六边形加热基底大面积拼接结构示意图；
[0023] 图4为本发明采用碳纳米管石墨締薄膜作为加热基底结构示意图；
[0024] 图5为本发明碳纳米管石墨締薄膜结构示意图；
[00巧]图6为本发明将二氧化饥薄膜和碳纳米管石墨締薄膜组合结构示意图；
[00%]图7为本发明二氧化饥薄膜和碳纳米管石墨締薄膜的发射率随溫度变化示意图；
[0027] 图8为本发明利用碳纳米管石墨締薄膜给二氧化饥薄膜直接加热后的伪装效果 示意图；
[0028] 图9为本发明利用碳纳米管石墨締薄膜给二氧化饥薄膜回滞加热后的的伪装效 果示意图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明的结构组成做解释和说明。
[0030] 如图1所示，本发明一种基于二氧化饥的主动型红外伪装结构包括加热基底1、二 氧化饥薄膜2和电极对3;
[0031] 二氧化饥薄膜2涂覆或蒸锻在加热基底上表面，二氧化饥薄膜（2)的厚度为 IOnm-Imm;加热基底1为二氧化饥薄膜提供支撑的同时通过电流加热来改变二氧化饥薄膜 2的溫度；电极对3位于加热基底1的两端，连通外部电源和加热基底1，用于改变加热基底 溫度，从而调节二