红外隐身涂层发射率预测模型

针对红外隐身涂层发射率受颜料形状和涂层微结构等参数影响的问题,建立了基于有效介质理论和Kubelka-Munk理论的红外隐身涂层发射率预测模型.采用了Maxwell-Garnett有效介质近似模型,以Al作为颜料粒子,计算得到了含有空气和球形Al粒子的涂层等效折射率与波长的关系.从电磁波与颜料相互作用的机理出发,对涂层结构材料内部的后向散射效应进行了研究,结合几何光学理论计算了涂层的散射系数和吸收系数,以ZnS作为颜料粒子,定量分析了颜料形状和微结构参数对涂层发射率的影响,得出了涂层发射率与颜料粒子半径、体积百分比、等效折射率的关系.计算结果表明:该模型对红外隐身涂层的制备具有一定的指导作用.     

红外隐身涂层的研究进展

红外隐身技术在军事应用中显得十分重要,而涂层材料则是隐身技术中的一个关键方面。首先从斯蒂芬一玻尔兹曼定律和基尔霍夫定律出发,分析了红外隐身的基本原理,介绍了红外隐身涂层的分类情况,说明了其组成中不同因素的影响作用并得出了低红外发射率涂层的理想结构。然后分类别地介绍了红外隐身材料的研究进展,并进一步预测了其发展趋势。未来的研究将主要包括两个方面：一是研制新的隐身材料;二是寻求各种隐身技术的兼容。     

红外隐身涂料发射率的影响因素研究

介绍了红外隐身涂料发射率测试的原理及方法,同时,讨论了基底(基底材料和基底颜色)、涂刷次数、涂层表面粗糙度、老化时间对红外发射率值的影响,结果表明:红外隐身涂料的发射率随着基底发射率的增大、涂刷次数的增加和老化时间的延长而增大;光滑表面涂层的红外发射率要低于粗糙表面涂层的红外发射率.     

红外隐身涂层光谱发射率测量定标研究

受涂覆工艺、物理特性和气动应力等因素影响,飞机红外隐身涂层容易产生裂纹、剥落等损伤.监控涂层光谱发射率是红外隐身涂层状态监控的一种有效手段.光谱发射率监控设备的定标直接影响涂层光谱发射率测量结果的可信度,进而影响飞机红外隐身特性的评估结果.针对光谱发射率测量定标需求,研究了积分球定向积分反射比测量系统定标方法,并开展红...     

毫米波迷彩隐身涂层发射率分布数值计算

推导得出了毫米波隐身涂层发射率随着目标表面真实温度以及几种典型环境发射率之间的关系;在此基础上,以地面为典型环境,将其发射率作为主色发射率,推导了三色毫米波迷彩发射率取值范围表达式,分三种情况讨论了三色毫米波迷彩发射率的取值范围,及其随着目标表面真实温度变化之间的关系。结果表明,在300~400 K温度范围内,迷彩主色发射率应与环境发射率相近（对于地面来说为g=0.935）,配色发射率取值随着目标表面真实温度的变化单调变化;且它们的取值范围相同,并随着目标表面真实温度的升高而减少。所得到的结论对毫米波隐身迷彩涂层色斑发射率分布设计具有指导意义。     

红外涂层发射率的理论研究

通过机理研究,改进了国外现有的场和物质颗粒相互作用的理论模型,建立了计算涂层红外发射率的新理论模型,并研制出红外涂层计算机辅助设计软件,利用该软件对物质颗粒典型参数进行了数值模拟,给出了较好的结果。     

热致变发射率VO2涂层织物的红外隐身性能研究

通过水解VOSO4并经二次煅烧成功制备了具有热致相变的功能型材料M相VO2,采用XRD,DSC,SEM,EDS,FHR,纳米粒度测试等检测手段对终产物的物理化学性质及其相变性能进行表征,并将其与水性聚氨酯共混在涤棉织物上涂层,测定了8 ～14 μm波段的红外发射率.结果表明:VO2在由B相到M相的转变过程中发生微观形态的变化;制备得到的M相VO2在温度升高过程中发生明显的半导体-金属相变,变为R相,其红外透过率变化最高可达15％;湿膜膜厚150 μm、粒径156 nm时,复合涂层获得最佳热致变发射率性能,最大突变量可达15％,能够有效降低军事目标因外界环境发射率变化而重新暴露的危险.     

EPDM基红外隐身涂层耐热性及使用寿命预测研究

从发射率变化的角度建立了红外隐身涂层失效的评价标准.根据Arrhenius公式研究了涂层寿命的估算方法.采用IR-2型发射率测试仪,测试了低红外发射率EPDM/Cu涂层在不同温度下发射率的变化,得出了涂层的最高耐受温度,并预测了涂层在不同Ma数的飞机蒙皮上的使用寿命.结果表明:涂层的最高耐受温度为523 K;涂层在1 Ma和1.5 Ma的蒙皮上的寿命分别可以达到4.91×103h和3.78×104h.理论计算结果与实验结论比较符合,这表明此预测方法在实际应用中有一定的普遍性,能够比较准确地预测红外隐身涂层的使用寿命.     

新型热红外复合隐身涂层的研究

本文介绍了红外隐身技术实现的基本原理,探讨了新型热红外复合隐身涂层的制备工艺和初步性能测试,即发射率、降温性能、隔热性能的测试.作为降温材料,相变微胶囊的大规模制备,使得新型热红外隐身涂层的实现有了可能.实验结果为红外复合隐身涂料的实用化研究提供了重要参考.     

采用低发射率涂层的发动排气系统红外特征实验

实验测量了涡扇发动机收敛喷管排气系统模型的红外辐射强度的分布,比较了中心锥表面上涂覆低发射率涂层前后,水平平面内0°,5°,10°,15°,20°,30°,45°,60°,75°和90°方向上在3～5 μm波段的红外辐射强度.结果表明:在0°～45°范围内,中心锥表面涂覆发射率ε为0.51的涂层后排气系统的辐射强度比原型(中心锥表面ε=0.89)排气系统的红外辐射有明显下降,最大降幅约为15%;低发射率涂层对排气系统固体壁面辐射抑制作用明显,而对燃气辐射几乎没有影响.     

红外隐身材料研究进展

随着红外探测技术的迅速发展,如何提高军事目标的红外隐身能力成为一个亟待解决的难题,研究红外隐身材料有着十分重要的意义.本文简要分析了红外隐身材料的隐身机理,综述了低红外发射率材料、控温材料、光子晶体以及智能红外隐身材料等4类红外隐身材料近年来的研究现状,并展望了红外隐身材料未来的发展趋势.     

低红外发射率韧性涂料的制备与表征

通过资料调研和大量的实验研究,采用质量分数20%的片状铝粉(50μm)为功能粒子,环化橡胶为胶粘剂,在柔性薄膜上5次涂覆后,其红外发射率可降至0.55,满足了轻质诱饵红外隐身的实用要求.     

金属红外发射率的分析和仿真研究

基于金属中电磁波的传播理论,采用金属自由电子气模型,探讨了金属在红外波段的发射率计算公式,并通过计算机仿真分析了金属的红外发射率特性.     

热红外伪装隐身技术探讨

通过热红外探测技术的简单分析,初步探讨了红外热像仪的基本原理,结合热红外伪装隐身的主要技术途径,简单地分析了以表面发射率、热惯量等参数设计实现目标在背景中的热红外伪装隐身的可行性.     

飞行器红外隐身性能评估方法研究

针对飞行器的红外隐身问题,计算了红外辐射在大气中传输的透过率,建立了考虑背景辐射的红外隐身性能评估模型,提出了临界辐射强度的概念,建立了由临界辐射强度和作用距离关系曲线求解红外系统作用距离的方法.在3～5 μm波段和8～12μm波段,计算并分析了温度、相对湿度、大气能见度和海拔高度等大气参数对作用距离的影响.以某型飞行器为例,分析了红外隐身性能,给出了红外辐射强度和作用距离的定量关系.     

颜料粉体红外发射率的测试研究

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