CN115651443A

CN115651443A - 一种兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料

Info

Publication number: CN115651443A
Application number: CN202211343482.1A
Authority: CN
Inventors: 谈珍; 张剑飞; 田继斌; 徐鹏斌; 李博文
Original assignee: CHC NORTH PAINT & COATINGS INDUSTRY RESEARCH AND DESIGN INSTITUTE
Current assignee: CHC NORTH PAINT & COATINGS INDUSTRY RESEARCH AND DESIGN INSTITUTE
Priority date: 2022-10-31
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2023-01-31

Abstract

本发明公开了一种兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料。所述兼容可见光伪装性低红外发射率填料由球形铝粉40～60份，红外透明颜料5～30份，硬脂酸30～35份组成。所述红外透明颜料为氧化锌、硫化锌、硒化锌、立德粉、硫化镉、氟化钙、氟化钡、碱式碳酸铅、氧氯化铋、三氧化二铁中的一种或者几种，所述球形铝粉粒径为3～20um。本发明制备的功能性填料在涂料成膜过程中具有较好的漂浮性能，其8～14um波段红外发射率ε﹤0.4，同时具有较低的明度，无明显金属光泽，可制备各种浅色涂层，实现一定背景条件下红外、可见光隐身兼容。

Description

一种兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料

技术领域

本发明涉及填料领域，具体涉及一种兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料。

背景技术

在现代高技术战争中，随着探测技术的迅速发展，武器装备可能受到可见光、红外、雷达、激光等多波段全方位的探测，这对武器装备的战场生存能力造成更大的威胁，为增强武器装备的战场生存能力，降低军事目标被发现的概率，多波段兼容的伪装材料受到越来越广泛的关注和研究。可见光与红外兼容伪装材料是多波段兼容伪装材料中的一种，可有效降低军事目标被可见光和红外探测器探测到的概率。

目前，国内外有关多波段兼容隐身材料主要有光子晶体、半导体材料和智能隐身材料。光子晶体是由两种或两种以上具有不同介电常数的介质材料在空间呈周期性排列所构成的超材料，这种周期性结构能在晶体内部产生“光子禁带”和“光子导带”，使得相应频率的入射电磁波在“光子禁带”中全反射，而在“光子导带”中可透过，此方法主要可实现红外和雷达的兼容隐身，红外波段电磁波在“光子禁带”中全反射，雷达波段电磁波在“光子导带”中被吸收，但该方法目前仍处于实验室阶段；半导体隐身材料，如掺锡氧化铟(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)等，可通过磁控溅射等真空镀膜方式制备低红外发射率膜材，镀膜红外发射率可低至0.25，同时，可通过调整半导体材料的载流子参数进行材料性能调控，提升兼容隐身性能，有望满足宽频波段隐身的发展需求。但该施工方式成本高昂，不适于工业化应用，将该类半导体材料作为填料加入涂料体系中，制备涂料施工简单，不受基材形状影响，但其降低发射率能力有限，据文献报道该类涂层8～14um波段发射率为0.6～0.7。智能隐身材料，可根据外界环境变化主动调整自身的红外辐射特性，增强自身与外界环境的融合程度，实现动态、智能隐身，是复杂多变的战场环境发展的必然需求。如相变材料、电致变色材料等，该类材料目前也仍处于实验室阶段。

背景技术的缺陷

目前，可工业化应用低红外发射率涂料主要仍由粘结剂、着色颜料、低红外发射率功能性填料和助剂组成。低红外发射率功能性填料主要为铝粉、铜粉、铁粉及银粉等金属粉，其中，铝粉价格低廉、来源广泛，应用最普遍。但铝粉在具有红外波段高反射的同时，在可见光波段和雷达波段也具有较高反射，降低红外波段发射率、在红外波段具有低可探测性的同时，不利于在可见光和雷达波段的兼容隐身。

通过将铝粉表面进行处理，可制备低红外发射率、低明度新型铝粉，在满足红外隐身要求的同时，改善涂层红外伪装性能。铝粉表面处理主要有有机物包覆和无机物包覆两类。有机包覆法是指采用偶联剂、表面活性剂或者聚合物等与铝粉表面发生吸附或化学反应，在颜料颗粒表面形成有机包覆层的方法。该类方法制备铝粉表层由于树脂在热红外波段的高吸收致使其发射率通常较高(＞0.5)；无机物包覆主要有机械复合法、液相沉积法、气相沉积法以及溶胶凝胶法等，主要报道为在铝粉表面包覆金属氧化物，如二氧化钛、三氧化二铁、三氧化二铬等，此类包覆铝粉明度明显降低，同时化学稳定性提高，但由于此类包覆物在热红外波段发射率也较高，如二氧化钛的发射率为0.825，三氧化二铁的发射率为0.662，因此制得改性铝粉发射率范围为0.425～0.600。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料，该功能性填料8～14um波段发射率ε﹤0.4，同时可兼容可见光波段隐身，在可见光波段具有低可探测性。

一种具有兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料，按重量份计，由下列组分组成：

球形铝粉 40～60份

红外透明颜料 5～30份

硬脂酸 30～35份

所述红外透明颜料为氧化锌、硫化锌、硒化锌、立德粉、硫化镉、氟化钙、氟化钡、碱式碳酸铅、氧氯化铋、三氧化二铁中的一种或者几种。

进一步，所述球形铝粉粒径为3～20um。

进一步，所述硬脂酸为工业级，所述红外透明颜料为工业级。

另一方面，提供一种兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料的制备方法，其特征在于，按照配方备料，然后加入球磨机，控制球磨时间和漆液粘度，即得到兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料。

本发明的有益效果是：

本发明制备的功能性填料在涂料成膜过程中具有较好的漂浮性能，其8～14um波段红外发射率ε﹤0.4，同时具有较低的明度，无明显金属光泽，可制备各种浅色涂层，实现一定背景条件下红外、可见光隐身兼容。

具体实施方式

本实施例示范了一种兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料的制备。

实施例一：

原料名称	添加量(g)
		球形铝粉(D<sub>50</sub>8um)	55
硫化锌	10
		硬脂酸	35

在该功能性填料中添加红外相对透明树脂G1657(Kraton),使功能性填料在涂层干膜中的质量含量为80％，涂层8～14um波段红外发射率ε＝0.389。

实施例二：

原料名称	添加量(g)
		球形铝粉(D<sub>50</sub>20um)	60
硒化锌	8
		稀释剂	32

在该功能性填料中添加红外相对透明树脂G1657(Kraton),使功能性填料在涂层干膜中的质量含量为80％，涂层8～14um波段红外发射率ε＝0.365。

实施例三：

原料名称	添加量(g)
		球形铝粉(D<sub>50</sub>3um)	50
氧氯化铋	20
		硬脂酸	30

在该功能性填料中添加红外相对透明树脂G1657(Kraton),使功能性填料在涂层干膜中的质量含量为80％，涂层8～14um波段红外发射率ε＝0.396。

本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。

Claims

1.一种兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料，其特征在于：按重量份计，

由下列组分组成：

球形铝粉 40～60份

红外透明颜料 5～30份

硬脂酸 30～35份

2.根据权利要求1所述的兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料，其特征在于，所述球形铝粉粒径为3～20um。

3.根据权利要求1所述的兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料，其特征在于，所述硬脂酸为工业级，所述红外透明颜料为工业级。

4.根据权利要求1-3任一项所述兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料的制备方法，其特征在于，按照配方备料，然后加入球磨机，控制球磨时间和漆液粘度，即得到兼容可见光伪装性低红外发射率功能填料。