一种自适应热迷彩涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自适应热迷彩涂层，所述自适应热迷彩涂层位于基底上，所述自适应热迷彩涂层主要是由二氧化钒涂层、掺钨的二氧化钒涂层和低发射率涂层组成。本发明专利技术的制备方法：(1)制备二氧化钒油墨、掺钨的二氧化钒油墨和低发射率油墨；(2)将二氧化钒油墨、掺钨的二氧化钒油墨以及低发射率油墨依据设计好的迷彩图案通过喷墨打印的方法沉积在基底表面，即在基底表面得到一层自适应热迷彩涂层。本发明专利技术通过采用具有热致变红外发射率特性的二氧化钒纳米粉体和掺钨的二氧化钒纳米粉体以及低发射率的银粉制备的自适应热迷彩涂层，实现了其随温度变化，热迷彩图案随之变化，大大提高红外伪装效果。

Self adapting thermal camouflage coating and preparation method thereof

The invention discloses an adaptive thermal camouflage coating, the adaptive thermal camouflage coatings disposed on the substrate, the adaptive thermal camouflage coating is mainly composed of two vanadium oxide coating two vanadium oxide coating, doped tungsten and low emissivity coating composition. The preparation method of the invention comprises: (1) preparation of two vanadium oxide ink, tungsten Doped Vanadium Oxide two ink and low emissivity ink; (2) two vanadium oxide ink ink, two vanadium oxide doped tungsten and low emissivity camouflage pattern design based on good ink by inkjet deposition on the surface of the substrate, which is a layer of adaptive thermal camouflage coating on the substrate surface. Adaptive thermal camouflage coating prepared two silver vanadium oxide nano powder of the invention adopts a thermochromic infrared emissivity characteristics of two vanadium oxide nano powder and tungsten doped and low emissivity, realizes the change with temperature, thermal camouflage pattern changes, greatly improve the infrared camouflage effect.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应热迷彩涂层及其制备方法
本专利技术属于伪装隐身
，尤其涉及一种自适应热迷彩涂层及其制备方法。
技术介绍
随着红外技术的快速发展，战场上的武器装备和人员受到来自红外探测和红外制导打击的威胁愈加严重，为提升战场的生存力和战斗力，必须采取红外隐身措施。基于红外探测设备或红外制导武器对目标的识别主要依据目标和背景的红外辐射强度的差值，红外伪装可以通过不同红外发射率梯度的涂层来分割、扭曲目标的红外热图，使得目标的红外热图变形，实现目标与背景相融合。成等(参见成声月,刘朝辉,叶圣天,等.水性红外迷彩涂料的制备及其表征[J].红外与激光工程,2015,44(8):2298-2304.)研制了三种不同发射率且发射率梯度Δε＞0.15的篷布用红外迷彩涂料，其红外热图分割效果好，能够起到红外伪装的效果。然而其在两个方面还有待加强：一是随着温度变化，红外迷彩热图不能变化，若能够随之变化，成为动态热迷彩，将大大提高其红外伪装效果；二是因为迷彩图案极为复杂，制备的迷彩涂料直接涂覆在篷布上困难较大，若能通过简单的方式将将不同发射率的涂料涂覆在篷布上将大大提高工作的效率。现在的热迷彩图案主要通过两种方法得到，一是先制备单一颜色的涂层，然后通过拼缝的方式制备成迷彩涂层；二是通过先绘制成迷彩图案的轮廓，然后通过喷涂或刮涂的手段将每种涂料分别涂在相应位置。以上两种方式在施工上带来了很大困难，因此亟需发展一种简单快捷的涂覆方式。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种自适应热迷彩涂层及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种自适应热迷彩涂层，所述自适应热迷彩涂层位于基底上，所述自适应热迷彩涂层主要是由二氧化钒涂层、掺钨的二氧化钒涂层和低发射率涂层组成。所述基底包括但不限于篷布、尼丝纺、PET、PP和PE。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述自适应热迷彩涂层的厚度为25～50μm。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述二氧化钒涂层是将二氧化钒油墨通过喷墨打印的方法沉积在基底表面形成的；所述掺钨的二氧化钒涂层是将掺钨的二氧化钒油墨通过喷墨打印的方法沉积在基底表面形成的；所述低发射率涂层是将低发射率油墨通过喷墨打印的方法沉积在基底表面形成的。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述二氧化钒油墨粘度为4～10mPa·S，表面张力为24～32mN/m，二氧化钒油墨粒径大小为80～150nm。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述二氧化钒油墨是由二氧化钒纳米粉体、分散剂、粘合剂和稀释剂配制而成的；所述分散剂为BYK油性分散剂，所述粘合剂为三元乙丙橡胶或氟碳树脂，所述稀释剂为体积比为4:1的二甲苯和醋酸丁酯混合物；所述二氧化钒纳米粉体、BYK油性分散剂、粘合剂和稀释剂的质量比为1：(0.03～0.1)：(3～6)：(40～50)。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述掺钨的二氧化钒油墨的粘度为4～10mPa·S，表面张力为24～32mN/m，油墨粒径大小为80～160nm。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述掺钨的二氧化钒油墨是由掺钨的二氧化钒粉体、BYK油性分散剂、粘合剂和稀释剂配制而成的，所述掺钨的二氧化钒纳米粉体尺寸为50～100nm，其相变温度为40～50℃；所述粘合剂为氟碳树脂或三元乙丙橡胶；所述稀释剂为体积比为4:1的二甲苯和醋酸丁酯的混合物；掺钨的二氧化钒纳米粉体、BYK油性分散剂、粘合剂和稀释剂的质量比为1：(0.03～0.1)：(3～6)：(40～50)。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述低发射率油墨的粘度为5～10mPa·S，表面张力为25～30mN/m，油墨粒径大小为120～280nm。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述低发射率油墨是由银粉、BYK油性分散剂、粘合剂和稀释剂配制而成；其中，所述银粉的初始粒径大小为2～3μm，所述粘合剂为氟碳树脂或三元乙丙橡胶，所述稀释剂为体积比为4:1的二甲苯和醋酸丁酯的混合物；银粉、BYK油性分散剂、粘合剂和稀释剂之间的质量比为1：(0.03～0.1)：(3～6)：(40～50)。上述的自适应热迷彩涂层，优选的，所述BYK油性分散剂的型号为DISPERBYK-110或DISPERBYK-111。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的自适应热迷彩涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)制备二氧化钒油墨、掺钨的二氧化钒油墨和低发射率油墨；(2)将二氧化钒油墨、掺钨的二氧化钒油墨以及低发射率油墨依据设计好的迷彩图案通过喷墨打印的方法沉积在基底表面，即在基底表面得到一层自适应热迷彩涂层。其中，制备二氧化钒油墨的过程为：将二氧化钒纳米粉体和混合超声分散10～30min，然后加入BYK油性分散剂，在砂磨机中分散研磨8～24h，然后加入粘合剂，继续在砂磨机中混合分散1～4h，得到预分散好的二氧化钒油墨，然后通过分散剂和稀释剂调节其粘度和表面张力，即得到二氧化钒油墨；制备掺钨的二氧化钒油墨的过程为：将掺钨的二氧化钒纳米粉体和稀释剂混合超声分散10～30min，然后加入BYK油性分散剂，在砂磨机中分散研磨8～24h，然后加入粘合剂，继续在砂磨机中混合分散1～4h，得到预分散好的掺钨的二氧化钒油墨，然后通过分散剂和稀释剂调节其粘度和表面张力，即得到掺钨的二氧化钒油墨；制备低发射率油墨的过程为：将银粉和180g稀释剂混合超声分散10～30min，然后加入BYK油性分散剂，在砂磨机中分散研磨8～24h，然后加入粘合剂，继续在砂磨机中混合分散1～4h，得到预分散好的低发射率油墨，然后通过分散剂和稀释剂调节其粘度和表面张力，即得到低发射率油墨。二氧化钒是一种热致变红外发射率材料，在68℃左右发生单斜相向四方相的可逆转变，转变过程中由单斜相的绝缘态转变为四方相的金属态，同时对红外光由高透过变为高反射，其红外发射率发生明显变化。通过离子的掺杂可改变其相变温度，钨掺杂被认为是最有效的降低相变温度的方法，每原子百分比钨元素能降低相变温度20-26℃，因此通过钨掺杂可改变其热致变红外发射率的温度变化区间，使其和纯的二氧化钒粉体的热致变红外发射率的温度变化区间不同，得到发射率梯度。喷墨打印作为一种图案化技术，具有工艺简便、成本低廉和功能多样等优势，容易实现大面积复杂图案的直接书写和复合功能材料的图案化，已在高性能电子器件、生物传感和太阳能电池等研究领域受到广泛的关注，将喷墨打印技术应用于热迷彩涂层的制备，具有操作简单、施工方便、厚度可控、节约原料，亦可批量生产；另外喷墨打印技术制备的涂层的表面均匀性好。本专利技术主要基于二氧化钒涂层和掺钨的二氧化钒涂层红外发射率相近，与低发射率涂层的红外发射率相差，红外热图中主要显示两色热迷彩；当温度逐渐升高时，高于掺钨的二氧化钒的相变温度且低于二氧化钒的相变温度时，掺钨的二氧化钒涂层的红外发射率明显降低，而二氧化钒涂层和低发射率涂层的发射率几乎不变，因此呈现低中高发射率梯度，红外热图中显示三色热迷彩；当温度继续升高，高于二氧化钒的相变温度时，二氧化钒涂层的红外发射率明显降低，此时二氧化钒涂层比掺钨的二氧化钒涂层的发射率要低，因此呈现新的低中高发射率梯度，红外热图中显示新的三色热迷彩，从而实现了随着温度的变化，红外迷彩热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应热迷彩涂层，其特征在于，所述自适应热迷彩涂层位于基底上，所述自适应热迷彩涂层主要是由二氧化钒涂层、掺钨的二氧化钒涂层和低发射率涂层组成。

【技术特征摘要】
1.一种自适应热迷彩涂层，其特征在于，所述自适应热迷彩涂层位于基底上，所述自适应热迷彩涂层主要是由二氧化钒涂层、掺钨的二氧化钒涂层和低发射率涂层组成。2.如权利要求1所述的自适应热迷彩涂层，其特征在于，所述自适应热迷彩涂层的厚度为20～50μm。3.如权利要求1所述的自适应热迷彩涂层，其特征在于，所述二氧化钒涂层是将二氧化钒油墨通过喷墨打印的方法沉积在基底表面形成的；所述掺钨的二氧化钒涂层是将掺钨的二氧化钒油墨通过喷墨打印的方法沉积在基底表面形成的；所述低发射率涂层是将低发射率油墨通过喷墨打印的方法沉积在基底表面形成的。4.如权利要求3所述的自适应热迷彩涂层，其特征在于，所述二氧化钒油墨粘度为4～10mPa·S，表面张力为24～32mN/m，二氧化钒油墨粒径大小为80～150nm。5.如权利要求3或4所述的自适应热迷彩涂层，其特征在于，所述二氧化钒油墨是由二氧化钒纳米粉体、分散剂、粘合剂和稀释剂配制而成；所述分散剂为BYK油性分散剂，所述粘合剂为三元乙丙橡胶或氟碳树脂，所述稀释剂为体积比为4:1的二甲苯和醋酸丁酯混合物；所述二氧化钒纳米粉体、BYK油性分散剂、粘合剂和稀释剂的质量比为1：(0.03～0.1)：(3～6)：(40～50)。6.如权利要求3所述的自适应热迷彩涂层，其特征在于，所述掺钨的二氧化钒油墨的粘度为4～10mPa·S，表面张力为24～32mN/m，油墨粒径大小为80～160nm。7.如权利要求3或...

【专利技术属性】
技术研发人员：嵇海宁，刘东青，程海峰，张朝阳，
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