一种红外隐身迷彩布料及其制备方法技术

一种红外隐身迷彩布料及其制备方法，红外隐身迷彩布料包括：迷彩织物层，由迷彩布料组成；红外隐身层，涂覆在迷彩织物层上，红外隐身层由纳米金属线、透明聚合物、第一分散剂和第二分散剂组成，纳米金属线为铝纳米线，透明聚合物为水性聚氨酯，红外隐身层的厚度为5～20μm。红外隐身层是一层具有均匀分散的纳米金属线的高透性聚合物薄膜，通过将红外隐身层涂覆在迷彩布料上，可以降低目标红外发射率，抑制红外目标特征，实现红外隐身，并且还具有冬季保温的效果。

An Infrared Stealth Camouflage Fabric and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种红外隐身迷彩布料及其制备方法
本公开涉及红外隐身材料领域，具体地，涉及一种红外隐身迷彩布料及其制备方法。
技术介绍
随着光电技术的飞速发展，热红外探测在现代军事侦察监视中发挥着至关重要的作用，热红外威胁也不断升级。红外隐身技术是通过降低目标的红外辐射特性，以降低被探测目标与复杂环境之间的红外辐射特性差异，可以使探测系统难以发现目标或者使探测系统的探测效果降低。实现红外隐身最有效的途径有：控制目标的表面温度，使得被探测目标与周围环境之间的温差尽可能小；利用红外隐身涂层来调节物体表面的发射率，使目标与背景间的红外辐射反差尽可能小。一般而言，对于高温目标需要先降低目标温度，对于低温或常温环境下的目标物体，表面红外发射率是影响其红外辐射度的关键因素，因此，低发射率涂层成为研究红外隐身的重点之一。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供的红外隐身迷彩布料及其制备方法，至少部分地解决以上技术问题。(二)技术方案本公开提供了一种红外隐身迷彩布料，包括：迷彩织物层，由迷彩布料组成；红外隐身层，涂覆在所述迷彩织物层上，所述红外隐身层由纳米金属线、透明聚合物、第一分散剂和第二分散剂组成。可选地，所述纳米金属线为铝纳米线，其直径为5～100nm，长度为5～50μm。可选地，所述铝纳米线分散在所述第一分散剂中，所述第一分散剂为水或异丙醇。可选地，所述铝纳米线与第一分散剂组成的分散液的浓度为1～30mg/mL。可选地，所述透明聚合物为水性聚氨酯，所述水性聚氨酯分散在所述第二分散剂中，所述第二分散剂为水或四氢呋喃。可选地，所述水性聚氨酯与第二分散剂组成的水性聚氨酯乳液的固含量为20％～50％。可选地，所述红外隐身层的厚度为5～20μm。本公开还提供了一种红外隐身迷彩布料的制备方法，包括：S1，制备纳米金属线分散液；S2，制备透明聚合物薄膜；S3，将所述纳米金属线分散液分散在所述透明聚合物薄膜中，得到红外隐身溶液；S4，将所述红外隐身溶液涂覆在迷彩布料上。可选地，所述纳米金属线分散液为铝纳米线分散液，其浓度为1～30mg/mL，利用多元醇法或电化学法制备所述铝纳米线分散液。可选地，所述步骤S4还包括：将涂覆有所述红外隐身溶液的迷彩布料烘干，烘干温度为60～200℃。(三)有益效果本公开提供的红外隐身迷彩布料及其制备方法，具有以下有益效果：(1)通过将铝纳米线均匀地分布于透明聚合物基体中，得到的红外隐身层可见光透过率高，兼容现有光学伪装方式(例如迷彩伪装)，红外反射率高、红外发射率低，隐身效果显著，并且具有明显的温度调控作用，可广泛应用于军用服装、帐篷、军事装备等领域；(2)本公开提供的红外隐身迷彩布料及其制备方法，具有适用性强、制备简单、成本低的优点。附图说明图1示意性示出了本公开实施例提供的红外隐身迷彩布料的结构示意图。图2示意性示出了本公开实施例提供的红外隐身迷彩布料的制备方法的流程图。图3示意性示出了本公开实施例提供的红外隐身层的扫描电镜图。图4示意性示出了本公开实施例提供的红外隐身迷彩布料的红外隐身效果及温度调控效果示意图。附图标记说明：1-迷彩织物层；2-红外隐身层；21-基体；22-纳米金属线。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。本公开的第一实施例提供了一种红外隐身迷彩布料，参阅图1，该红外隐身迷彩布料包括迷彩织物层1和红外隐身层2。迷彩织物层1由迷彩布料组成，其可以为任何材质的布料。红外隐身层2涂覆在迷彩织物层上，其由纳米金属线、透明聚合物、第一分散剂和第二分散剂组成。透明聚合物作为基体21，纳米金属线22均匀地分散于基体21中。纳米金属线是指以金属为材料形成的在横向尺寸上被限制在100nm以下(纵向没有限制)的一堆结构，例如长径比大于1000。由于铝纳米线本身具有优异的透光性，它的高长径比有利于在低辐射溶液中形成高性能的网络状结构，由于等离子激元效应，使可见光透过率大大增加，因此，本实施例中，纳米金属线优选为铝纳米线，铝纳米线的直径为5～100nm，长度为5～50μm。可以理解的是，纳米金属线也可以有其它选择，例如选用银纳米线。纳米金属线与第一分散剂对应，纳米金属线为铝纳米线时，其对应的第一分散剂选用水或异丙醇。铝纳米线与第一分散剂混合组成分散液，该分散液的浓度为1～30mg/mL。透明聚合物为高透性聚合物，指代透光度较好的聚合物材料，例如在可见光中透光度在90％以上的聚合物材料，本领域技术人员可根据实际需求选择特定透光度的聚合物材料作为本公开的透明聚合物，本实施例中，透明聚合物选用水性聚氨酯。可以理解的是，透明聚合物也可以有其它选择，例如选用聚甲基丙烯酸甲酯、聚4-甲基戊烯等。透明聚合物与第二分散剂对应，透明聚合物为水性聚氨酯时，其对应所述第二分散剂为无机溶剂水或四氢呋喃。水性聚氨酯分散在第二分散剂中形成水性聚氨酯乳液，该水性聚氨酯乳液的固含量为20％～50％，其粘度为10000～50000mPa·s。本实施例中的红外隐身层，其纳米金属线均匀地分散在透明聚合物中。红外隐身层2涂覆在迷彩织物层1上，涂覆厚度为5～20μm。本实施例中可以选择喷涂、刮刀涂布、辊涂或直接浸泡的方式将红外隐身溶液涂覆在迷彩织物层1上，经过烘干后即可得到红外隐身层2。本实施例中提供的红外隐身迷彩布料，当波长为8～14μm时，红外隐身迷彩布料的发射率小于0.3，在红外热像仪下观察时，红外隐身迷彩布料与周围环境的温差小于3℃，因此，该红外隐身迷彩布料具有低发射率、高隔热的特点。本公开的第二实施例提供了一种红外隐身迷彩布料的制备方法，参阅图2，该制备方法包括以下操作。S1，制备纳米金属线分散液。本实施例中，选用铝纳米线作为纳米金属线，并利用多元醇法或电化学法制备铝纳米线分散液，铝纳米线分散液的浓度为1～30mg/mL。具体地，例如将直径为5nm、平均长度为50μm的铝纳米线分散于异丙醇中，制备得到浓度为1mg/mL的铝纳米线分散液。S2，制备透明聚合物薄膜。本实施例中，选用水性聚氨酯作为透明聚合物，其对应的分散剂选用水或四氢呋喃，例如，将水性聚氨酯分散在水中，制备得到粘度为20000mPa·s、固含量为50％的水性聚氨酯乳液。S3，将纳米金属线分散液分散在透明聚合物薄膜中，得到红外隐身溶液。操作S4中，例如，将操作S1中制备得到的铝纳米线分散液加入操作S2中制备得到的水性聚氨酯乳液，其中，铝纳米线分散液为7.5mL，水性聚氨酯乳液为5mL，然后，利用磁力搅拌器搅拌10min，制备得到红外隐身溶液。S4，将红外隐身溶液涂覆在迷彩布料上。利用喷涂、刮刀涂布、辊涂或直接浸泡的方式将红外隐身溶液涂覆在迷彩布料上，并将涂覆有红外隐身溶液的迷彩布料烘干，烘干温度为60～200℃。例如，选用20μm的线棒，利用线棒刮涂的方式将铝纳米线聚氨酯溶液(即红外隐身溶液)涂在迷彩布料上，并在60℃下烘干，得到红外隐身迷彩布料，扫面电镜照片如图3所示。进一步地，将涂有红外隐身层的迷彩布料与未涂有红外隐身层的迷彩布料同时置于掌心，通过红外热像仪分别观察其红外辐射温度。参阅图4，环境温度为26.7℃；未涂红外隐身层的迷彩布料的温度为32.0℃，其与环境之间的温度差为5.3℃；涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外隐身迷彩布料，包括：迷彩织物层，由迷彩布料组成；红外隐身层，涂覆在所述迷彩织物层上，所述红外隐身层由纳米金属线、透明聚合物、第一分散剂和第二分散剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种红外隐身迷彩布料，包括：迷彩织物层，由迷彩布料组成；红外隐身层，涂覆在所述迷彩织物层上，所述红外隐身层由纳米金属线、透明聚合物、第一分散剂和第二分散剂组成。2.根据权利要求1所述的红外隐身迷彩布料，其中，所述纳米金属线为铝纳米线，其直径为5～100nm，长度为5～50μm。3.根据权利要求2所述的红外隐身迷彩布料，其中，所述铝纳米线分散在所述第一分散剂中，所述第一分散剂为水或异丙醇。4.根据权利要求3所述的红外隐身迷彩布料，其中，所述铝纳米线与第一分散剂组成的分散液的浓度为1～30mg/mL。5.根据权利要求1所述的红外隐身迷彩布料，其中，所述透明聚合物为水性聚氨酯，所述水性聚氨酯分散在所述第二分散剂中，所述第二分散剂为水或四氢呋喃。6.根据权利要求5所述的红外隐身迷彩布料...

【专利技术属性】
技术研发人员：高殷，张航，李涛，王子曼，陈哲，杨明，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11