The invention belongs to the technical field of infrared optical devices, in particular to a preparation method of long-wave infrared window material containing nano-carbon crystals. The method adopts alternating layer self-assembly coating technology, combines ultrasonic technology with alternating layer self-assembly technology, and utilizes coordination interaction between nano-carbon crystals and polymers to make use of such bonding. A stable carbon nanocrystalline film is formed by force, especially by alternating self-assembly with ultrasonic technology. The hardness and friction resistance of window materials are improved significantly.
【技术实现步骤摘要】
一种载有纳米碳晶的长波红外窗口材料的制备方法
本专利技术属于
红外光学器件,尤其涉及一种一种载有纳米碳晶的长波红外窗口材料的制备方法。
技术介绍
随着军用航空技术的不断发展,光电系统红外窗口在军机上的应用越来越广泛。机载光电系统的红外光学窗口需具有高红外透过率、低吸收系数等优良的光学性能,还必须具有高的机械强度、耐磨损、抗风沙雨蚀和抗化学腐蚀等性能。目前,用于机载光电系统的长波红外材料主要有ZnS、ZnSe、GaAs、Ge等。这些材料镀制在飞行器窗口表面形成保护膜,以抵御高速气流、沙尘和烟雾等环境因素的影响。但这些材料本身都存在着问题,例如ZnS存在本身红外透过偏低、抗雨蚀性能不好;ZnSe的红外性能好,但是硬度、机械强度偏低,难以解决恶劣环境中雨水风沙的侵蚀,热冲击性能差;GaAs的断裂韧性低,制备工艺上难以做成大尺寸且成本高;Ge由于禁带宽度较窄,温度超过100℃时透过率显著下降或失透。因此,有效的方法是在现有的长波红外材料表面镀上一层或多层既能增透又能提供保护性能的薄膜,以减少飞行器在发射瞬间就因热震而破坏,同时增加膜层的抗磨损能力,使其在遭受气流和风沙的侵蚀后不易出现损伤、磨损等问题,以提高窗口的整体性能,进而提高窗口膜层的质量和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种载有纳米碳晶的长波红外窗口材料的制备方法,采用超声辅助浸泡技术和交替层状自组装技术,在基底材料上构筑纳米碳晶薄膜,实质是利用纳米碳晶与高分子间的配位键合力,形成稳定的纳米碳晶薄膜,再结合超声技术的交替自组装,即能够有效满足窗口的光学性能,又能显著提高其表面硬度和抗磨损能 ...
【技术保护点】
1.一种载有纳米碳晶的长波红外窗口材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)以ZnS基片为基底,对ZnS基片进行表面清洁处理;2)将步骤1)所得清洁ZnS基底置于聚乙烯亚胺溶液中浸泡10‑20min,静置后取出,用去离子水冲洗5‑6次,于室温下用氮气吹干得一次浸泡ZnS;再将一次浸泡ZnS置于纳米碳晶的乙酸乙酯溶液中,于超声条件下浸泡10‑20min,取出并用乙酸乙酯冲洗5‑6次,于室温下用氮气干燥;3)交替重复步骤2)3‑4次,即得载有纳米碳晶的长波红外窗口材料。
【技术特征摘要】
1.一种载有纳米碳晶的长波红外窗口材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)以ZnS基片为基底,对ZnS基片进行表面清洁处理;2)将步骤1)所得清洁ZnS基底置于聚乙烯亚胺溶液中浸泡10-20min,静置后取出,用去离子水冲洗5-6次,于室温下用氮气吹干得一次浸泡ZnS;再将一次浸泡ZnS置于纳米碳晶的乙酸乙酯溶液中,于超声条件下浸泡10-20min,取出并用乙酸乙酯冲洗5-6次,于室温下用氮气干燥;3)交替重复步骤2)3-4次,即得载有纳米碳晶的长波红外窗口材料。2.如权利要求1所述的载有纳米碳晶的长波红外窗口材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中ZnS基片的表面清洁为先用浓度为5%的HF溶液浸泡5-10min,除去表面氧化物层,然后用清水冲洗ZnS基片3-5min,再依次用去离子水、无水乙醇、丙酮分别于超声条件下清洗10min,最后用洗耳球将ZnS基片吹干即可。3.如权利要求2所述的载有纳米碳晶的长波红外窗口材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中聚乙烯亚胺为水溶性高分子聚合物,...
【专利技术属性】
技术研发人员:张建华,文炯,刘永奇,郭留希,杨晋中,苏崇,
申请(专利权)人:郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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