一种红外自适应柔性弯曲隐身材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及红外隐身技术领域，具体涉及一种红外自适应柔性弯曲隐身材料及其制备方法，包括以下步骤：将硅酸乙酯置入乙醇并充分溶解，然后加入氨水和蒸馏水充分搅拌，持续反应6h以上；用乙醇和蒸馏水分别洗涤生成物得到二氧化硅球悬浮液，并通过真空干燥方式得到二氧化硅粉末；选取聚酰亚胺薄膜为基底将二氧化硅粉末以4

An infrared adaptive flexible bending stealth material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种红外自适应柔性弯曲隐身材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及红外隐身
，具体涉及一种红外自适应柔性弯曲隐身材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，用于发现目标的侦查、探测手段日益先进，为了避免军事目标和武器装备被敌方发现、摧毁，使用隐身材料提高其生存能力和突防能力成为最简单而有效的手段，隐身材料的研究成为军事技术发展的重要方向。各类先进探测器以及精确制导技术获得了快速发展，雷达和红外探测技术作为常用的探测技术也在军事探测方面得到了越来越广泛的应用。这些先进的探测技术和手段，将会使得传统军事目标系统面临的威胁越来越大。
[0003]所以，怎样最大程度地降低暴露目标物体的特征，已经引起了全世界科学家们的广泛关注和重视。因此，隐身技术俨然已成为最重要的和最可靠的军事战术技术。隐身材料技术中最重要的研究方向是针对雷达和红外的兼容隐身功能。
[0004]然而，由于军事隐身材料在雷达波段范围内，要求具有高的吸收率和低反射率，而在红外波段却往往要求具有低发射率。要想在上述两个波段同时具有高吸收和低发射是非常困难的。
[0005]目前，虽然有大量的研究都集中在了雷达吸波材料上面，并且在雷达波段取得了优良的雷达隐身性能，但这些雷达吸波材料在红外波段却具有较高的发射率。也有很多研究报道，在红外波段也可以取得较低的发射率，但在雷达波段通常会展示出较高的反射率。但是，关于雷达红外兼容隐身方面的报道却少之又少。
[0006]在过去的研究中，由于光子晶体在对内部光源的辐射控制方面具有极大的应用潜力而得到了人们越来越多的关注，它对能量位于禁带范围内的入射电磁波具有较高的反射率特性。这些光子晶体材料具有不同于单一介质和金属的独特电磁学性质，它可以禁止某些具有特定频率的电磁波传播。我们也可以将这些光子晶体叫做光子带隙材料，没有任何光子态密度存在。所以红外隐身可以由光子禁带落在红外波段的光子晶体材料来实现。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种红外自适应柔性弯曲隐身材料及其制备方法，可按实际要求进行弯折，在红外双波段同时具有预期的高反射特征，能够有效阻断目标物体由内向外的红外辐射的目的。
[0008]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种红外自适应柔性弯曲隐身材料的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1将硅酸乙酯置入乙醇并充分溶解，然后加入氨水和蒸馏水充分搅拌，设置温度35
‑
45摄氏度，持续反应6h以上；
[0011]S2用乙醇和蒸馏水分别洗涤S1中生成物得到二氧化硅球悬浮液，并通过真空干燥方式得到二氧化硅粉末；
[0012]S3选取聚酰亚胺薄膜为基底，依次放在丙酮、酒精和石油醚中进行超声清洗，进行清洗和烘干后备用；
[0013]S4将二氧化硅粉末以4
‑
6wt％的比例分散在乙醇溶液中，然后选择垂直沉积、旋涂或重力沉积方式将S2中二氧化硅球沉积在S3中基底上；
[0014]S5将S4中充分沉积后的聚酰亚胺薄膜基底置入真空烘箱，设置烘烤时间40
‑
50min后得到红外隐身材料。
[0015]更进一步的，所述方法利用硅酸乙酯的乙醇溶液在乙醇和氨水的混合液中，通过氨催化水解正硅酸乙酯来制备二氧化硅。
[0016]更进一步的，所述方法中，聚酰亚胺薄膜是将聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后高温酰亚胺化制备得到，其相对密度为1.39～1.45。
[0017]更进一步的，所述S2包括以下子步骤：
[0018]S11将氨水和蒸馏水溶解在乙醇中，室温搅拌8
‑
12分钟；
[0019]S12将硅酸乙酯溶于乙醇搅拌8
‑
12分钟；
[0020]S13在35
‑
45℃下，将S12中溶液加到搅拌着的S11溶液中，持续反应6
‑
10h；
[0021]S14用蒸馏水和乙醇洗涤后，将二氧化硅球悬浮液置于真空干燥箱中，直至乙醇蒸发，
[0022]S15进行75
‑
85℃干燥后可得到二氧化硅粉末。
[0023]更进一步的，所述方法中，将处理过的聚酰亚胺薄膜基底置于在平稳的玻璃缸中，将S2中8
‑
12μm单分散二氧化硅球，分散在乙醇中，控制二氧化硅球的浓度为0.8
‑
1.2mg/mL，在40
‑
50℃相对湿度40
‑
60％下通过垂直沉积、旋涂或重力沉积方式组装10
‑
15h，得到SiO2光子晶体隐身材料。
[0024]更进一步的，所述方法中，选取垂直沉积法时，将预处理好的聚酰亚胺薄膜基底垂直放入18
‑
22mL，4
‑
6wt％的二氧化硅乙醇溶液，并在40
‑
60℃真空烘箱中静置到溶液全部蒸发。
[0025]更进一步的，所述方法中，选取旋涂法时，用200μL的移液枪将溶液滴到预处理过的聚酰亚胺薄膜基底上；
[0026]倾斜和旋转基底以使溶液充分覆盖后，在旋涂机上以加速度为1000
‑
1500，转速为2500
‑
3500rpm旋转25
‑
35秒；
[0027]重复操作20～40次，旋涂结束后，将样品在180
‑
220℃的加热平台上干燥8
‑
12分钟。
[0028]更进一步的，所述方法中，选取重力沉积法时，将预处理好的聚酰亚胺薄膜基底水平放入18
‑
22mL，4
‑
6wt％的二氧化硅乙醇溶液，并在40
‑
60℃真空烘箱中静置到溶液全部蒸发。
[0029]更进一步的，所述方法中，将聚酰亚胺薄膜基底分别用丙酮、玻璃清洗液、去离子水各超声15
‑
25分钟，取出后吹干，然后放在培养皿里将盖好盖子待用。
[0030]第二方面，本专利技术提供了一种红外自适应柔性弯曲隐身材料，由第一方面所述的红外自适应柔性弯曲隐身材料的制备方法所制备得到，所述红外自适应柔性弯曲隐身材料
可按实际要求进行弯折，在红外双波段同时具有预期的高反射特征，能够有效阻断目标物体由内向外的红外辐射的目的。
[0031]本专利技术的有益效果为：
[0032]本专利技术制得的样品可以按实际要求进行弯折，具有更高的使用价值。并且由测试结果可知，样品在红外双波段同时具有预期的高反射特征，能够实现有效阻断目标物体由内向外的红外辐射的目的。
[0033]本专利技术可通过调整二氧化硅乙醇溶液wt％进而实现改变红外隐身动态调控能力，且本隐身材料在红外(8
‑
12微米)辐射温度范围平均反射率达到96.1％，在红外(8
‑
12微米)辐射温度范围具有优越的超高反射
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外自适应柔性弯曲隐身材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1将硅酸乙酯置入乙醇并充分溶解，然后加入氨水和蒸馏水充分搅拌，设置温度35
‑
45摄氏度，持续反应6h以上；S2用乙醇和蒸馏水分别洗涤S1中生成物得到二氧化硅球悬浮液，并通过真空干燥方式得到二氧化硅粉末；S3选取聚酰亚胺薄膜为基底，依次放在丙酮、酒精和石油醚中进行超声清洗，进行清洗和烘干后备用；S4将二氧化硅粉末以4
‑
6wt%的比例分散在乙醇溶液中，然后选择垂直沉积、旋涂或重力沉积方式将S2中二氧化硅球沉积在S3中基底上；S5将S4中充分沉积后的聚酰亚胺薄膜基底置入真空烘箱，设置烘烤时间40
‑
50min后得到红外隐身材料。2.根据权利要求1所述对的一种红外自适应柔性弯曲隐身材料的制备方法，其特征在于，所述方法利用硅酸乙酯的乙醇溶液在乙醇和氨水的混合液中，通过氨催化水解正硅酸乙酯来制备二氧化硅。3.根据权利要求1所述对的一种红外自适应柔性弯曲隐身材料的制备方法，其特征在于，所述方法中，聚酰亚胺薄膜是将聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后高温酰亚胺化制备得到，其相对密度为1.39～1.45。4.根据权利要求1所述对的一种红外自适应柔性弯曲隐身材料的制备方法，其特征在于，所述S2包括以下子步骤：S11将氨水和蒸馏水溶解在乙醇中，室温搅拌8
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12分钟；S12将硅酸乙酯溶于乙醇搅拌8
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12分钟；S13在35
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45℃下，将S12中溶液加到搅拌着的S11溶液中，持续反应6
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10h；S14用蒸馏水和乙醇洗涤后，将二氧化硅球悬浮液置于真空干燥箱中，直至乙醇蒸发，S15进行75
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85℃干燥后可得到二氧化硅粉末。5.根据权利要求1所述对的一种红外自适应柔性弯曲隐身材料的制备方法，其特征在于，所述方法中，将处理过的聚酰亚胺薄膜基底置于在平稳的玻璃缸中，将S2中8
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12μm单分散二氧化硅球，分散在乙醇中，控制二氧化硅球的浓度为0.8
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1.2mg/mL，在40
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴小坡，杨莉，满柳园，刘广华，
申请(专利权)人：合肥中隐新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：