宽波段窗口材料透明尖晶石的透过性能

透明尖晶石陶瓷(TMAC)材料具有耐高温、耐腐蚀、较高的硬度和机械强度等优点,透过波段从紫外、可见、中波红外到微波,是性能优异的宽波段窗口材料,能够满足不断发展的光电系统对窗口材料的多重要求,且有广阔的应用前景。对采用热压烧结结合热等静压工艺制备出的TMAC材料进行了透过性能研究,分别对可见和红外波段镀制了增透膜,测试了不同入射角的红外透过率,并根据入射角的不同镀制了增透膜,测试了镀制金刚石膜后的透过率,并对毫米波波段的透过率做了初步测试和仿真,分析了不足和未来的研究方向。     

LiF对热压烧结YAG陶瓷的影响及其阻抗谱分析

该文以氟化锂(LiF)为烧结助剂,通过热压烧结(HP)的方式制备出钇铝石榴石(Y_3Al_5O_(12),YAG)透明陶瓷。表征了YAG透明陶瓷的光学性能及微观结构,并结合电化学阻抗谱进一步分析了LiF对热压烧结YAG陶瓷性能的影响。结果表明,LiF作为烧结助剂有利于促进YAG陶瓷晶粒的增长,有助于提高YAG陶瓷的致密度;阻抗谱分析显示,添加较多LiF的YAG陶瓷的晶界电阻较大,这表明LiF有助于晶界处"碳污染"等杂质的排除。当w(LiF)=1.0%时,通过真空热压烧结在1 450℃、50 MPa保温1 h可以制备出高性能的YAG透明陶瓷,样品在400 nm波长处直线透过率为58%,在1 100 nm波长处直线透过率为68%,在2 500 nm波长处直线透过率达到75%。     

常用中波红外窗口材料高温透过与热辐射性能比较

在高超音速飞行下,飞行器的中波红外窗口面临着气动加热导致的高温透过率下降和高温辐射增强的挑战,在高马赫应用中,选择窗口材料时必须对材料的高温透过率与高温热辐射这两个性能进行考察。本文采用傅里叶红外光谱仪测试了蓝宝石单晶、钇铝石榴石单晶、镁铝尖晶石陶瓷、氟化镁陶瓷和氧化钇陶瓷5种常见中波红外窗口材料在50℃~400℃的高温透过性能和高温辐射性能。考察了这几种窗口材料的高温透过率下降趋势和高温辐射增强。结果表明,相对于其他3种材料,氟化镁和氧化钇材料在3~5?m应用波段的高温透过率下降很小,同样高温辐射也较小。此外,氧化钇表现出非常优异的超低红外辐射性能,是一种非常有应用前景的中波红外窗口材料。     

透明多晶尖晶石的制备及应用研究

报道了采用高纯、超细的尖晶石粉末作为起始原料,分别用真空热压烧结和真空烧结结合热等静压法制备各种形状透明多晶尖晶石的技术;测试了透明多晶尖晶石的透过率、抗弯强度、硬度、热膨胀系数、电击穿强度、电阻和介电常数等性能;介绍了透明多晶尖晶石在导弹整流罩等电磁窗口和防弹装甲及发光基片方面的应用,并探讨在其他方面的应用.     

泡沫的中远红外消光性能研究

采用Bruker OPAG33傅里叶变换红外遥测光谱仪,针对3～5 μm和8～14 μm波段泡沫的消光性能进行研究,测定了透过率光谱图,并计算得到消光系数-波长关系图.发现泡沫浓度Cm≈11.94g·m-3时,关心波段的透过率低于20%的时间均超过20min,尤其以3.85μm附近透过率最低;在3～5 μm波段的消光系数和随时间变化的幅度比8～14 μm波段大.分析认为泡沫体系中的表面活性剂材料和大量水分的本征吸收,及泡沫的特殊多面体结构是对光波产生强烈衰减的主要原因,光线的透射光强随光线穿过泡沫液膜界面的次数成指数衰减.因此认为泡沫是一种比较有潜力的宽波段无源光电干扰介质.     

脉冲激光沉积类金刚石膜红外增透技术研究

针对传统方法制备类金刚石(DLC)膜存在的3～5μm波段红外透过率低这一难题,采用飞秒脉冲激光沉积(PLD)法在红外材料硅基底上镀制DLC膜.重点考查了靶材与基片的间距、背景气压、激光单脉冲能量、负偏压、温度以及掺硅量等工艺参数对其透过率的影响,经过大量的实验与优化分析,总结出一套有效的脉冲激光沉积DLC膜工艺来制备优良的光学保护增透膜.相比传统工艺,大大提高了3～5μm波段的平均红外透过率,在硅基底上单面镀制DLC膜的最高红外透过率达到了68.2%,与理论最高值的68.7%仅相差0.5%.     

射频磁控溅射GaP薄膜的光学性能

采用射频磁控溅射方法在ZnS衬底上制备了不同工艺参数下的GaP薄膜，并通过FTIR分析了工艺参数对GaP薄膜红外透过率的影响规律。利用优化后的工艺参数成功地制备了厚为10.5μm的GaP膜，根据膜系设计结果制备了DLC/GaP膜系，实验表明，GaP厚膜与基体结合性能较好，光学性能亦有所改善；DLC/GaP膜系的红外增透效果良好，在8～11.5μm波段平均透过率净增5.69%，足以满足8～11.5μm增透要求。     

基于Mie理论分析离散颗粒包裹尾喷流红外消光特性

针对离散颗粒红外消光特性,利用Mie理论开展最佳干扰(消光)粒径和最佳粒径下的颗粒浓度与透过率关系的研究,在此基础上结合某典型飞机喷流参数,从理论上探讨、分析了两种离散颗粒材料环高温尾喷流喷射后的红外透过率(3 μm).研究成果对于进一步选择、研究、制备低红外透过率的离散颗粒材料提供了一套有价值的理论预估评价方法.     

Ni2O3，Cr2O3掺杂Fe-Mn-Co-Cu体系红外辐射材料的合成与表征

用常规固相合成法成功地制备出Ni3 和Cr3 掺杂的尖晶石型材料,并通过XRD,IR光谱和红外辐射仪测试了材料的微观结构,分析了材料的结构特征与红外辐射性能的关系,发现Ni3 和Cr3 的掺杂导致Ni3 和Cr3 分别以一定的配位形式进入体系中,并形成了(□,Fe)(□,Mn)2O4型尖晶石结构,数据分析可知,体系在全波段的积分辐射率为0.93,在＜8μm波段样品具有较低的平均辐射率值为0.79,而在8～25 μm波段的平均辐射率最高值可达0.97.     

热压硫化锌后处理改性研究及其高温特性分析

硫化锌(ZnS)是一种重要的红外光学材料,在8～10 m波段范围内拥有较高的透过率,广泛应用于导弹整流罩、红外天文卫星、红外光谱仪、测量仪和热像仪等领域。采用高温后处理工艺方法可促进晶粒生长,并起到消除热压多晶ZnS内部的残余六方相和气孔的作用,进而可提升材料光学透过性能。对于厚度5 mm的热压ZnS试验片,1.064 m处透过率达到60%,2～10 m平均透过率达到73%。经后处理的光学窗口其抗冲击性能测试结果表明,材料保留了原有热压ZnS材料的力学特性,且在400 ℃的条件下能够满足光电探测系统清晰成像的要求。