本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、低發(fā)射材料廣泛應(yīng)用于保溫節(jié)能和紅外偽裝領(lǐng)域。特別是在保溫和紅外偽裝領(lǐng)域。在軍事領(lǐng)域，隨著紅外探測和圖像處理技術(shù)日益提高，紅外系統(tǒng)對軍備的威脅越來越大，紅外偽裝技術(shù)作為提高目標(biāo)生存能力和戰(zhàn)斗力的重要因素，引起了各國的高度重視。低發(fā)射率涂料是紅外偽裝研制成功的關(guān)鍵。

2、低發(fā)射材料則是指在特定紅外波段(3-5um和8-14um)具有高反射率的材料，這類材料以高導(dǎo)電材料為主，如透明導(dǎo)電化合物，各種金屬材料等。其中，金屬等導(dǎo)電材料具有高的自由載流子，更易獲得高紅外反射能力，在低發(fā)射率的應(yīng)用中更廣泛，如專利cn111118439b，cn114924342a，cn105086527a，cn104762809a要使用金屬銀、鋁、鋅等，專利申請cn112622391a，cn111321382a使用透明導(dǎo)電氧化物，專利申請cn113389052a使用導(dǎo)電聚苯胺，專利申請cn114106654a使用碳納米管，石墨烯等碳基導(dǎo)電填料，等等作為低發(fā)射填料。但是，導(dǎo)電材料作為低發(fā)射材料存在三個問題，一是導(dǎo)電材料同時具有高的雷達反射能力，難于雷達隱身能力兼容；二是，導(dǎo)電材料與電磁波的作用主要集中在材料表層，容易因污染或者損害導(dǎo)致低發(fā)射功能消失；三是金屬基的導(dǎo)電材料有比較突出的本征顏色，增加可見光的偽裝難度。

3、使用非導(dǎo)電的填料通常難獲得很低的發(fā)射率，往往需要通過精密的多層結(jié)構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)低發(fā)射，成本高，只能在特殊的領(lǐng)域使用。比如專利申請cn104991291a，采用磁控濺射的工藝，制備ge和zns的交替疊使用結(jié)構(gòu)，發(fā)射率低至0.45，但是使用的設(shè)備昂貴，膜層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度高，對基材的平整度和潔凈度也有很高的要求。專利申請cn116736422a使用金屬鍺和四氟乙烯構(gòu)建低發(fā)射的周期結(jié)構(gòu)，對于膜層厚度要求精度達到納米級，同樣需要使用鍍膜精度高的磁控濺射等工藝，涂層制備難度高，適用面窄。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的低發(fā)射材料通常含有金屬材料，因此現(xiàn)有的地發(fā)射材料存在具有高雷達反射能力、低發(fā)射功能容易消滅以及可見光的偽裝難度會增加，而非導(dǎo)電填料制備而成的低發(fā)射材料發(fā)射率低、涂層制備難度高及適用面窄。因此，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層及其制備方法，利用具有折射率差的多相材料相界面對電磁波的散射原理，構(gòu)建單層多相微結(jié)構(gòu)涂層，通過單層結(jié)構(gòu)達到低發(fā)射的效果。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，為單層結(jié)構(gòu)，在在2.5-15um紅外波段反射率大于0.3，涂層包括非金屬顆粒填料和粘結(jié)劑。

3、進一步地，非金屬顆粒填料的一次粒徑的平均尺寸為0.5-5um。

4、進一步地，非金屬顆粒填料在2.5-25um波段反射率大于0.35。

5、進一步地，非金屬顆粒填料包括氧化鎳，氧化鈰，氧化鉿，氧化釔，硒化鋅，磷化鎵，硒化砷，氟化釷，硅，鍺中的一種或多種。

6、進一步地，粘結(jié)劑在2.5-25um波段具有低吸收率。

7、進一步地，粘結(jié)劑在3-5um和8-14um波段具有低吸收率。

8、進一步地，粘結(jié)劑包括聚乙烯，聚丙烯，聚氨酯，氯化聚苯乙烯，乙丙橡膠，氯丁橡膠，環(huán)化橡膠，聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種。

9、進一步地，涂層種顆粒狀填料和粘結(jié)劑比例為10：1～50：1。

10、進一步地，涂層的厚度設(shè)置為大于0.1mm。

11、本發(fā)明的又一較佳實施例提供了一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層的制備方法，包括以下步驟：

12、1)取非金屬顆粒填料加入非極性溶劑，質(zhì)量比1：0.5至1：5，通過研磨至所需粒徑

13、2)將研磨后的顆粒過濾后在溶劑沸點溫度附件烘烤3h以上，得到所需填料

14、3)填料加入粘結(jié)劑，300-600rad/min高速攪拌2小時以上，配制成涂料研磨后與粘結(jié)劑研磨使其充分混合，獲得涂料；

15、4)將涂料以刮涂法或這噴涂法在基板上涂覆一層涂層，涂層放入80-110℃烘箱中干燥1小時以上，經(jīng)干燥后即得低發(fā)射率涂層。

16、技術(shù)效果

17、本發(fā)明提供的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層及其制備方法，其低發(fā)射率填料為不導(dǎo)電的非金屬填料，通過對填料尺度、粘結(jié)劑的吸潑特性的優(yōu)化和限制，制備了具有低發(fā)射的涂層。該涂層不導(dǎo)電，與雷達相互作用弱，其發(fā)射率不受涂層表面磨損的影響，同時也具有金屬填料所不具備的耐鹽霧，耐酸堿特性。

18、本發(fā)明提供的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層及其制備方法，利用具有折射率差的多相材料相界面對電磁波的散射原理，構(gòu)建單層多相微結(jié)構(gòu)涂層，通過單層結(jié)構(gòu)達到低發(fā)射的效果。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，涂層制備難度低，可以避免引入導(dǎo)電金屬材料影響雷達隱身，涂層具有使用金屬填料所不具有的優(yōu)異的耐磨損性能和耐腐蝕性，在低發(fā)射率領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。

19、以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

技術(shù)特征：

1.一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，為單層結(jié)構(gòu)，在在2.5-15um紅外波段反射率大于0.3，所述涂層包括非金屬顆粒填料和粘結(jié)劑。

2.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，所述非金屬顆粒填料的一次粒徑的平均尺寸為0.5-5um。

3.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，所述非金屬顆粒填料在2.5-25um波段反射率大于0.35。

4.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，所述非金屬顆粒填料包括氧化鎳，氧化鈰，氧化鉿，氧化釔，硒化鋅，磷化鎵，硒化砷，氟化釷，硅，鍺中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，所述粘結(jié)劑在2.5-25um波段具有低吸收率。

6.如權(quán)利要求5所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，所述粘結(jié)劑在3-5um和8-14um波段具有低吸收率。

7.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，所述粘結(jié)劑包括聚乙烯，聚丙烯，聚氨酯，氯化聚苯乙烯，乙丙橡膠，氯丁橡膠，環(huán)化橡膠，聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種。

8.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，所述涂層種顆粒狀填料和粘結(jié)劑比例為10：1～50：1。

9.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，其特征在于，所述涂層的厚度設(shè)置為大于0.1mm。

10.如權(quán)利要求1-9任一所述的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層，為單層結(jié)構(gòu)，在在2.5?15um紅外波段反射率大于0.3，涂層包括非金屬顆粒填料和粘結(jié)劑。本發(fā)明提供的一種結(jié)構(gòu)型低發(fā)射涂層及其制備方法，利用具有折射率差的多相材料相界面對電磁波的散射原理，構(gòu)建單層多相微結(jié)構(gòu)涂層，通過單層結(jié)構(gòu)達到低發(fā)射的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：陳長,王煥燃,高彥峰
受保護的技術(shù)使用者：上海大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21