一种红外遮蔽型含能云毁伤材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种红外遮蔽型含能云毁伤材料及其制备方法和应用，以无水乙醇作为溶剂，采用重结晶法制备NTO插层膨胀石墨含能复合材料。将所得含能复合物在目标作用范围内引爆形成具有较长滞空时间的红外干扰云团，通过吸收和衰减目标信号的红外辐射致使敌方武器失控、通信中断实现对于红外制导武器的长时间、大尺度、低成本的云毁伤。本发明专利技术中采用无水乙醇作为溶剂，大幅度降低了重结晶NTO的粒径，得到了平均粒径小于2μm的超细NTO晶体，有利于提高复合含能材料的反应活性；采用重结晶法制备NTO插层膨胀石墨含能复合材料方法简单，其引爆后所产生的红外遮蔽型干扰云团对于精确制导武器的电磁云毁伤具有重要应用价值。确制导武器的电磁云毁伤具有重要应用价值。确制导武器的电磁云毁伤具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种红外遮蔽型含能云毁伤材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电磁毁伤材料
，涉及一种红外遮蔽型含能云毁伤材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]新世纪以来，随着前沿科学技术的逐渐突破，互联网、大数据、人工智能、空天技术的飞跃发展，各国军事力量的不对称性进一步扩大，世界各国无一例外的蜂拥抢占军用技术制高点，武器装备向着信息化、一体化、智能化等方向发展，各式各样的红外精确制导武器纷纷出现，如红外制导导弹、红外/毫米波复合制导导弹等。现代作战样式发生了很大变化，尤其体现在信息领域的对抗，出现了以高效费比、低附带毁伤为特点的软毁伤，使用电磁对抗使敌方指挥瘫痪、武器失控、通信中断、雷达迷盲，是目前软毁伤领域所研究的主要方向。
[0003]在未来信息战、电子战为主导的军事对抗中，预警机、无人机(群)、航母等重要电子探测和通信目标的探测和通讯的窗口大多为1
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5μm和8
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14μm的红外波段，对此类信息目标的压制和打击，将决定战争的布局、作战方式和作战效率。国内外出现的各类双模诱饵弹、红外复合箔条、成像化假目标可燃组合型双模遮蔽烟幕等新技术，实现了对特定频段窗口的有效屏蔽或干扰，但同时暴露出干扰频段窄、范围小、时间短等严重缺陷。
[0004]因此，实现对于目标红外信号大尺度、长时间、低成本的无源干扰成为国内外电磁毁伤领域所关注的重要颠覆性技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术涉及一种红外遮蔽型含能云毁伤材料及其制备方法和应用，获得NTO插层膨胀石墨复合含能材料并将其引爆获得红外干扰云团，以实现对于红外精确制导武器大尺度、长时间、低成本的电磁云毁伤，将应用于以红外为主的信息攻防领域。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案实现的。
[0007]本专利技术提供了一种红外遮蔽型含能云毁伤材料，原料包括如下重量百分比的组分：40～65％的膨胀石墨和35～60％的3
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硝基
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1,2,4
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三唑
‑5‑
酮(NTO)。
[0008]其中，膨胀石墨的制备方法，具体包括如下步骤：
[0009]步骤一、膨胀石墨的制备在水浴条件下反应，将4～16mL硝酸和5～20mL磷酸在室温下混合均匀得到混合溶液；
[0010]步骤二、向混合溶液中加入5g天然鳞片石墨，将水浴温度升至30～90℃并加入0.1～0.6g的KMnO4反应0.5～2h；
[0011]步骤三、向步骤二所得混合溶液中加入1～2mL乙酸酐反应1～3h后抽滤去除废液并用去离子水洗涤至pH＞5；
[0012]步骤四、将步骤三所得样品于60～80℃下烘干水分并将其置于1000℃马弗炉中膨化得到膨胀石墨。
[0013]优选的，所述天然鳞片石墨的粒径≤50目。
[0014]优选的，所述NTO原料的纯度≥98％。
[0015]一种红外遮蔽型含能云毁伤材料的制备方法为：将膨胀石墨与NTO原料溶解于无水乙醇中，在超声条件下经过蒸发结晶得到NTO插层膨胀石墨含能复合材料，即为红外遮蔽型含能云毁伤材料。
[0016]所得NTO插层膨胀石墨含能复合材料进行定向起爆，产生红外干扰云团，实现对于红外制导武器的电磁云毁伤。具体的，是在目标作用范围内引爆形成具有较长滞空时间的红外干扰云团，通过吸收和衰减目标信号的红外辐射致使敌方武器失控、通信中断实现对于红外制导武器的长时间、大尺度、低成本的云毁伤。
[0017]所述NTO插层膨胀石墨含能复合材料的量级包括克量级、百克量级和公斤级；所产生的红外干扰云团作用范围包括可见光、近红外和中红外。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019](1)本专利技术所采用的含能材料3
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硝基
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1,2,4
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三唑
‑5‑
酮(NTO)的爆轰能量接近于黑索金(RDX)，感度近似于三氨基三硝基苯(TATB)，是一种具有良好应用前景的高能钝感炸药，对于所得复合含能材料在制备、储存及运输等安全性方面具有重要意义。
[0020](2)本专利技术通过重结晶法制备NTO插层膨胀石墨复合含能材料，重结晶过程大幅度降低了重结晶NTO的平均粒径，得到了平均粒径小于2μm的超细NTO晶体，有利于提高复合含能材料的反应活性。
[0021](3)NTO插层膨胀石墨“三明治”结构复合含能材料引爆后形成了片状超细碳材料烟幕云团，对于可见光、近红外和中红外的透过率接近于0％，百克量复合含能材料的有效滞空时间超过40s，杀伤半径达到6m以上，以电磁干扰云团的形式实现对于机动性目标信号的高效毁伤。
附图说明
[0022]图1是实施例1所制备的NTO插层膨胀石墨复合含能材料的SEM图片。
[0023]图2是实施例4所得到的20g复合含能材料所产生的红外干扰云团效果图。
具体实施方式：
[0024]为了对本专利技术的技术特征有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。
[0025]实施例1
[0026](1)将5mL硝酸和10mL磷酸在室温下混合均匀得到混合溶液，向混合溶液中加入5g天然鳞片石墨，将水浴温度升至70℃并加入0.4g的KMnO4反应1h；
[0027](2)向所得混合溶液中加入1.5mL乙酸酐反应2h后抽滤去除废液并用去离子水洗涤至pH＝6，将所得样品于80℃下烘干水分并置于1000℃马弗炉中膨化得到膨胀石墨；
[0028](3)将4g膨胀石墨与5g的NTO原料溶解于50mL无水乙醇中，在超声条件下经过蒸发结晶得到NTO插层膨胀石墨含能复合材料；
[0029](4)将5g所得NTO插层膨胀石墨含能复合材料进行定向起爆，产生红外干扰云团，实现对于目标红外信号的高效遮蔽。
[0030]图1是实施例1所制备的NTO插层膨胀石墨复合含能材料的SEM图片。
[0031]所得红外干扰云团对于可见光的平均透过率为3.5％，近红外平均透过率为3.2％，中红外平均透过率为3.6％，有效滞空时间为12s。
[0032]实施例2
[0033](1)将5mL硝酸和10mL磷酸在室温下混合均匀得到混合溶液，向混合溶液中加入5g天然鳞片石墨，将水浴温度升至70℃并加入0.4g的KMnO4反应1h；
[0034](2)向所得混合溶液中加入1.5mL乙酸酐反应2h后抽滤去除废液并用去离子水洗涤至pH＝6，将所得样品于80℃下烘干水分并置于1000℃马弗炉中膨化得到膨胀石墨；
[0035](3)将6g膨胀石墨与5g的NTO原料溶解于50mL无水乙醇中，在超声条件下经过蒸发结晶得到NTO插层膨胀石墨含能复合材料；
[0036](4)将5g所得NTO插层膨胀石墨含能复合材料进行定向起爆，产生红外干扰云团，实现对于目标红外信号的高效遮蔽。
[0037]所得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外遮蔽型含能云毁伤材料的制备方法，其特征在于，将膨胀石墨与3
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硝基
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1,2,4
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三唑
‑5‑
酮(NTO)原料溶解于无水乙醇中，在超声条件下经过蒸发结晶得到NTO插层膨胀石墨含能复合材料，即为红外遮蔽型含能云毁伤材料。2.根据权利要求1所述的一种红外遮蔽型含能云毁伤材料的制备方法，其特征在于，原料的重量百分比为：40～65％的膨胀石墨和35～60％的3
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硝基
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1,2,4
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三唑
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酮NTO。3.根据权利要求1所述的一种红外遮蔽型含能云毁伤材料的制备方法，其特征在于，所述膨胀石墨，制备方法包括以下步骤：步骤一、膨胀石墨的制备在水浴条件下反应，将4～16mL硝酸和5～20mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：束庆海，姚嫒嫒，王满曼，吕席卷，金韶华，王东旭，吴启才，
申请(专利权)人：北京含能先锋新材料科技有限公司北京华屹先锋特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：