一种基于多层膜结构的宽温域耐腐蚀隐身材料及其制备方法

本发明涉及红外隐身材料，特别涉及一种基于多层膜结构的宽温域耐腐蚀隐身材料及其制备方法。

背景技术：

1、现代战争中，红外侦察与精确制导武器的广泛应用，对军事目标的生存带来巨大的威胁。为了能实现对高温热目标较好的伪装效果，需要隐身材料在红外探测波段具有低的发射率，而在红外探测之外的波段上具有高的发射率，以便于目标散热。常规红外隐身材料在整个红外波段均具有低发射率，会造成热量积累，进而使目标温度上升降低隐身材料的红外隐身效果，同时影响目标正常工作。

2、常规的红外隐身材料大多采用半导体和金属，在海洋环境中极易被腐蚀，从而失去原有的功能。此外，在-40-260摄氏度宽温域范围内使用时，一方面，200摄氏度以上的高温下，组成多层膜材料极易被空气中的氧气和水蒸气等腐蚀，从而不再具有红外隐身效果；另一方面，由多层膜中不同材料膜层的热膨胀系数不同，当使用温度大幅度变化时，如全部采用常规的半导体和金属材料，其内部不同材料膜层由于应力作用极易发生分离和粉化。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明目的在于提供一种基于多层膜结构的宽温域耐腐蚀隐身材料及其制备方法，本发明提供的隐身材料可以在较宽的温域和强耐腐蚀环境下使用。

2、为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种基于多层膜结构的宽温域耐腐蚀隐身材料，所述隐身材料为多层膜系结构，所述多层膜由锗膜与聚四氟乙烯膜交替叠加组成，所述隐身材料最底层为锗膜，最顶层为聚四氟乙烯膜。

3、优选的，所述锗(ge)和聚四氟乙烯((c2f4)n)的层数和具体每层的物理厚度，可以根据隐身的波段需求最终确定。

4、本发明还提供了上述技术方案所述隐身材料的制备方法，采用磁控溅射镀膜技术，制备时的背景真空度不高于2.0×10-3pa，锗和聚四氟乙烯的沉积速率不大于0.2nm/s。本发明通过控制真空度和锗和聚四氟乙烯的沉积速率以保证各膜层表面平整致密，这样在使用温度大幅变化时，光子晶体中同一膜层不同位置的厚度变化基本一致，从而减小各膜层间的挤压，保证光子晶体内部不同材料膜层不发生分离和粉化。

5、有益技术效果：本发明提供了一种基于多层膜结构的宽温域耐腐蚀隐身材料，所述隐身材料为多层膜系结构，所述多层膜由锗膜与聚四氟乙烯膜交替叠加组成，所述隐身材料最底层为锗膜，最顶层为聚四氟乙烯膜。与现有技术相比，本发明以锗膜与聚四氟乙烯膜为基材，在隐身材料最外层采用聚四氟乙烯膜，由于其具有很好的耐侵蚀和很好的疏水性，因此，采用这种结构的多层膜隐身材料具有很好的耐海洋高湿和高盐雾环境特性，同时，在温度大幅变化时，由于聚四氟乙烯本身具有弹性，也可以在一定程度上减小光子晶体各膜层间的挤压；基于多层膜的隐身材料在中红外(3-5μm)或远红外波段(8-12μm)的发射率一直保持很低，而在其余波段的发射率很高，并且隐身材料不同材料膜层不发生分离和粉化，在高温下，也不会被空气中的氧气和水蒸气等腐蚀，从而在实现很好的伪装效果同时，还可以在-40-260摄氏度较宽的温域和强耐腐蚀环境下使用。

技术特征：

1.一种基于多层膜结构的宽温域耐腐蚀隐身材料，其特征在于，所述隐身材料为多层膜系结构，所述多层膜由锗膜与聚四氟乙烯膜交替叠加组成，所述隐身材料最底层为锗膜，最顶层为聚四氟乙烯膜。

2.根据权利要求1所述的隐身材料，其特征在于，所述锗膜和聚四氟乙烯膜的层数和具体每层的物理厚度，可以根据隐身的波段需求最终确定。

3.权利要求1或2所述隐身材料的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射镀膜技术，制备时的背景真空度不高于2.0×10-3pa，锗和聚四氟乙烯的沉积速率不大于0.2nm/s。

技术总结
本发明提供了一种基于多层膜结构的宽温域耐腐蚀隐身材料及其制备方法，属于红外隐身材料技术领域。本发明提供的隐身材料为多层膜系结构，所述多层膜由锗膜与聚四氟乙烯膜交替叠加组成，所述隐身材料最外层为聚四氟乙烯膜。本发明提供的隐身材料可以在‑40‑260摄氏度宽温域范围内，不发生分离和粉化，同时一直保持在3‑5μm或8‑12μm红外探测波段上的低发射，并且不被高温空气腐蚀；同时，能长时间耐受海洋高湿和高盐雾环境侵蚀，是一种很好的宽温域耐腐蚀红外伪装材料。

技术研发人员：陈宗胜,李志刚,时家明,吕相银,赵大鹏,程立,汪家春,王亚辉
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15