一种具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜及其制备方法技术

一种具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，其为多层叠加结构，且其中包含有由高折射率材料层和低折射率材料层交替叠加组成的周期性叠层结构；该结构中各膜层的厚度在100～900nm之间无规律分布，且结构中至少有一定数量的膜层的光学厚度接近λ/4；λ是指红外窗口波段内的任意波长；该薄膜的制备方法包括：衬底清洗；采用射频磁控溅射方法在衬底材料上溅射镀Ge薄膜；采用射频磁控溅射方法在高折射率材料层上溅射镀MgF2薄膜；重复前述步骤多个周期，并结合对设计厚度的交替控制，得到有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜。本发明专利技术的制备工艺简单、重复性好、设备要求低，且产品性能优异，应用效果较好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能薄膜材料
，尤其涉及一种具有光谱选择性低发射性能的红外隐身薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着隐身技术的不断发展，红外隐身作为其中一种重要的手段，得到了越来越多的关注。红外隐身，其概念是指消除或减小目标与背景间中远红外波段两个大气窗口(3.0μm～5.0μm，8.0μm～14.0μm)辐射特性的差别。目前红外隐身技术中，常用的手段有两种：改变目标的红外辐射波段或是降低其红外辐射出射度，其中后者是最常见的技术手段。由Stefan-Boltzmann定律：M＝εσT4，红外辐射出射度与温度T以及发射率ε有关。因此降低红外辐射出射度M，实现红外隐身，理论上可通过降低目标表面温度或发射率来实现。在当前的隐身手段中，常见的是在目标表面涂覆低发射率涂层。传统的红外低发射率涂层在整个红外波段都具有较低的发射率，覆盖了红外探测的窗口波段，但是不具备选择性低发射的特点。全波段降低红外发射率会影响热传导的过程，导致热量集聚、温度上升。结合Stefan-Boltzmann本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，所述红外隐身薄膜为可对光谱的发射辐射进行调控的薄膜，其特征在于，所述红外隐身薄膜为多层叠加结构，且多层叠加结构中包含有由高折射率材料层和低折射率材料层交替叠加组成的周期性叠层结构；所述多层叠加结构中各膜层的厚度在100nm～900nm之间无规律分布，且多层叠加结构中至少有一定数量的膜层的光学厚度接近λ/4；所述λ是指红外窗口波段内的任意波长。

【技术特征摘要】
1.一种具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，所述红外隐身薄膜为可对光谱的发射辐射进行调控的薄膜，其特征在于，所述红外隐身薄膜为多层叠加结构，且多层叠加结构中包含有由高折射率材料层和低折射率材料层交替叠加组成的周期性叠层结构；所述多层叠加结构中各膜层的厚度在100nm～900nm之间无规律分布，且多层叠加结构中至少有一定数量的膜层的光学厚度接近λ/4；所述λ是指红外窗口波段内的任意波长。
2.根据权利要求1所述的具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，其特征在于：所述高折射率材料层为单晶Ge材料层，所述低折射率材料层为MgF2材料层。
3.根据权利要求2所述的具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，其特征在于：所述单晶Ge材料层的折射率为nH＝3.97～4.02，所述MgF2材料层的折射率为nL＝1.35～1.39。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，其特征在于：靠近红外隐身薄膜的衬底材料设置为高折射率材料层。
5.根据权利要求4所述的具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，其特征在于：所述高折射率材料层和低折射率材料层交替叠加的周期有四个，由内到外依次为高折射率材料层H1、低折射率材料层L1、高折射率材料层H2、低折射率材料层L2、高折射率材料层H3、低折射率材料层L3、高折射率材料层H4、低折射率材料层L4。
6.根据权利要求5所述的具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，其特征在于：所述高折射率材料层H1的厚度为480.0±10.0nm，所述低折射率材料层L1的厚度为235.0±10.0nm，所述高折射率材料层H2的厚度为150.0±10.0nm，所述低折射率材料层L2的厚度为230.0±10.0nm，所述高折射率材料层H3的厚度为210.0±10.0nm，所述低折射率材料层L3的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：程海峰，李俊生，彭亮，郑文伟，张朝阳，周永江，刘海韬，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43