一种兼容激光和红外的隐身涂层及其制备方法与流程

本发明属于功能材料技术领域，尤其涉及一种兼容激光和红外的隐身涂层及其制备方法。

背景技术：

红外探测器的探测波段主要集中在3～5um中波红外和8～14um长波红外。为了达到隐身，必须降低目标辐射。目前使用较为广泛的就是在目标物表层涂敷一层低发射率涂料，使目标辐射降低，不易被识别，从而具有隐身能力。而要达到激光隐身要求，目标必须具备低反射率，使反射的激光难以被接收装置所捕获，从而达到激光隐身。

由于现代探测技术都是多种探测设备联合使用，如红外成像设备和激光测距设备一起使用，单一隐身已经不能满足现代隐身技术的需要，隐身材料已经开始向多种复合隐身方向发展，红外－激光兼容隐身已经成为研究应用的重要课题。

然而，由于激光和红外隐身原理相冲突，实现较为困难，目前采取的一些方法，如对低发射率铝粉材料进行改性，效果不理想，但应用需求却很急迫。ZL201510362845.X号中国专利和ZL201510362417.7号中国专利分别提出了一种在3～5um和8～14um波段的低红外发射率薄膜，虽然具备较好的红外隐身性能，但不兼容激光的隐身，因此目前可应用的兼容激光和红外的隐身材料仍是急需解决的多波段兼容隐身的问题之一。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种兼容激光和红外的隐身涂层及其制备方法。该涂层在3～5um和8～14um红外波段保持低发射率的同时，在1.06um和10.6um的激光波段具有较低的反射率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种兼容激光和红外的隐身涂层，所述的兼容激光和红外的隐身涂层主要由填料和树脂基体组成，填料为氧化钐、氧化镧、片状铝粉、氧化铟锡组成的复合填料；树脂基体为聚氨酯树脂。所述的兼容激光和红外的隐身涂层的组成及组分的重量份数如下：

其中所述的的片状铝粉为漂浮型铝粉，其粒径大小为8～20um，平均粒径约为13um。

其中所述的有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯或醋酸丁酯或丙酮中的一种。

其中所述的树脂为聚氨酯树脂，具有良好的粘接性、工艺性和机械强度。

其中所述的氧化铟锡是一种半导体材料，它具有低红外发射率的同时，同时具备一定的激光吸收效果。

其中所述的氧化镧、氧化钐为一种稀土氧化物，对激光波段具有高吸收。

一种兼容激光和红外的隐身涂层的制备方法，主要包括以下步骤：

(1)按相应的配比比例称取定量的氧化镧、氧化钐、氧化铟锡，将其溶解于有机溶剂中，加入助剂气相白炭黑，使用氧化锆珠在分散机中分散；

(2)在步骤(1)所得溶液中加入片状铝粉、分散剂和流平剂，在分散机中分散；

(3)在步骤(2)所得溶液中加入聚氨酯树脂和固化剂，在分散机中分散；

(4)将步骤(3)所得的溶液用喷涂设备喷涂、晾干得到涂层。

对所得涂层进行相关红外和激光性能测试。

本发明的有益效果是：填料选用氧化钐、氧化镧、片状铝粉、氧化铟锡组成的复合填料，配合树脂基体及助剂的共同作用，使其在红外波段具有较低的发射率；在激光波段具有较低的反射率。采用聚氨酯树脂作为树脂基体，配合特有的喷涂工艺，使其在具有良好的隐身性能的同时，具有良好的力学和耐环境性能且制备方法简单易操作。

附图说明

图1为实施例3所制备的兼容激光和红外的隐身涂层的3～14um红外发射率图谱。

图2为实施例3所制备的兼容激光和红外的隐身涂层的0.8～2um激光反射率图谱。

图3为实施例3所制备的兼容激光和红外的隐身涂层的8～14um激光反射率图谱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种兼容激光和红外的隐身涂层，所述的兼容激光和红外的隐身涂层主要由填料和树脂基体组成，填料为氧化钐、氧化镧、片状铝粉、氧化铟锡组成的复合填料；树脂基体为聚氨酯树脂。所述的兼容激光和红外的隐身涂层的组成及组分的重量份数如下：

其中所述的片状铝粉为漂浮型铝粉，其粒径大小为8～20um，平均粒径约为13um。

其中所述的有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯或醋酸丁酯或丙酮中的一种。

其中所述的树脂为聚氨酯树脂，具有良好的粘接性、工艺性和机械强度。

其中所述的氧化铟锡是一种半导体材料，它具有低红外发射率的同时，同时具备一定的激光吸收效果。

其中所述的氧化镧为一种稀土氧化物，对激光波段具有高吸收。

一种兼容激光和红外的隐身涂层的制备方法，所述制备方法主要包括以下步骤：

(1)按相应的配比比例称取定量的氧化镧、氧化钐、氧化铟锡，将其溶解于有机溶剂中，加入助剂气相白炭黑，使用氧化锆珠在分散机中以1000r/min分散2h。

(2)在步骤(1)所得溶液中加入片状铝粉、分散剂和流平剂，在分散机中以1000r/min分散20min。

(3)在步骤(2)所得溶液中加入聚氨酯树脂和固化剂，在分散机中以800r/min分散5min。

(4)将步骤(3)所得的溶液用喷涂设备保持20cm高度垂直雾状喷涂于规格为50×120mm的马口铁上，连续喷涂三次左右，总厚度约为60～80μm。定温定湿环境中晾干得到相关涂层。

(5)对所得涂层进行相关红外和激光性能测试。

上述制备得到的涂层在红外波段3～5um发射率为0.7；在红外波段8～14um发射率为0.6；在1.06um激光波段反射率为0.16；在10.6um激光波段反射率为0.21；

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于，所述的兼容激光和红外的隐身涂层的组成及组分的重量份数如下：

由此制备得到的涂层在红外波段3～5um平均发射率为0.5；在红外波段8～14um平均发射率为0.6；在1.06um激光波段反射率为0.15；在10.6um激光波段反射率为0.15；

实施例3

与实施例1基本相同，不同之处在于，所述的兼容激光和红外的隐身涂层的组成及组分的重量份数如下：

由此制备得到的涂层在红外波段3～5um发射率为0.4(图1)；在红外波段8～14um发射率为0.6(图1)；在1.06um激光波段反射率为0.12(图2)；在10.6um激光波段反射率为0.13(图3)；

上述实施例只为说明本发明，而并非对本发明的限制，所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。