一种红外隐身织物的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种红外隐身织物及其制备方法，包括以下步骤：将刻蚀法制得的MXene涂覆在织物表面，经干燥后即制得本发明专利技术所述的红外隐身织物。本发明专利技术所述的制备方法具有制备工艺简单、制备成本低、操作方便等优点，且制得的红外隐身织物中MXene与织物表面结合紧密，反复折叠数次MXene几乎无脱落现象，且该隐身织物经涂覆后表面平整，无鼓包现象，其在红外波段具有较高的红外反射率，为典型的低红外发射率织物。织物。

【技术实现步骤摘要】
一种红外隐身织物的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种红外隐身材料，具体涉及一种红外隐身织物的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]隐身技术是通过控制飞机、坦克、舰艇等武器的信号特征，使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。它是针对探测技术而言的。其主要包括可见光隐身、红外隐身、雷达隐身、激光隐身和声隐身等。实现隐身的技术途径主要包括外形设计、隐身材料以及等离子体隐身技术等等，其中隐身材料是一项适用范围广的重要技术，特别是可见光
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红外隐身材料是当前隐身技术研究的一个热点。
[0003]红外隐身柔性材料是指以织物为中心开发的各种红外隐身材料，常常以高性能纤维织物为基础。隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，是隐身技术的重要组成部分。按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。
[0004]MXene是一类二维无机化合物，其由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。它通常采用去除MAX相陶瓷的中间相而得到。MAX相是指M
n+1
AX
n
(n＝1，2或3)，其中M指过渡金属，A代表III或者IV主族元素(主要有Al,Ga,In,Ti,Si,Ge,Sn,Pb)，X是碳、氮或碳氮元素。因为n可以是1，2，3，所以对应的结构就是M2X，M3X2或M4X3，二维片层分别为211相，312相和413相，对应不同的片层厚度。自然界中只存在带有氧，氢氧和氟为末端的MXene，纯不含端基的MXene是无法存在的。MXene因为其表面的多种官能团所以有着很好的亲水性和分散性，在水溶液中能与多种有机溶剂稳定融合。MXene材料还有着特殊的二维层状结构和超高的导电性(电导率可达7.3
×
104S/m)，可将其广泛的应用在吸波领域，MXene对电磁波的吸收主要是通过介电损耗作用。
[0005]现有技术中，红外隐身柔性材料的研究还较少，红外隐身柔性材料的制备中需添加多种配位剂和粘合剂等，制备过程繁琐且制备成本高，涂覆材料与被涂覆材料之间结合性差，且红外发射率较高。

技术实现思路

[0006]基于上述技术背景，本专利技术人进行了锐意进取，结果发现：采用MXene涂覆在织物表面，在不添加其它助剂的情况下就可制得红外隐身织物材料，且制得的隐身织物材料中织物表面与MXene之间具有良好的界面结合作用，经反复折叠数次MXene几乎无脱落现象，且制得的隐身织物表面平整，无鼓包现象，其在红外波段具有较高的红外反射率，为典型的低红外发射率织物，隐身效果良好，同时该隐身织物材料的制备工艺简单，操作方便。
[0007]本专利技术第一方面在于提供一种红外隐身织物，该红外隐身织物由MXene涂覆在织物表面制得，所述MXene由MAX经刻蚀制得。
[0008]本专利技术第二方面在于提供一种本专利技术第一方面所述红外隐身织物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0009]步骤1、制备MXene；
[0010]步骤2、将步骤1制得的MXene涂覆在织物表面；
[0011]步骤3、经后处理制得红外隐身织物。
[0012]本专利技术提供的红外隐身织物的制备方法及由此制备的隐身织物具有以下优势：
[0013](1)本专利技术所述红外隐身织物制备工艺简单、制备成本低、操作方便；
[0014](2)本专利技术所述红外隐身织物涂覆层与织物之间结合紧密，几乎无脱落现象；
[0015](3)本专利技术所述红外隐身织物涂覆MXene后表面平整，无鼓包现象，涂层厚度极薄；
[0016](4)本专利技术所述红外隐身织物在红外波段具有较高的红外反射率，为典型的低红外发射率织物。
附图说明
[0017]图1
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a示出本专利技术实施例3未涂覆的棉布表面形貌；
[0018]图1
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b示出本专利技术实施例3涂覆MXene后的棉布表面形貌；
[0019]图1
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c示出本专利技术实施例3涂覆MXene经干燥后的棉布表面形貌；
[0020]图2示出本专利技术实施例3～8制得涂覆MXene后棉布的红外发射率曲线图；
[0021]图3示出本专利技术实施例1制得产物的XRD图谱。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0023]本专利技术第一方面在于提供一种红外隐身织物，该红外隐身织物由MXene涂覆在织物表面制得，所述MXene由MAX经刻蚀制得。
[0024]在本专利技术中，所述织物选自棉织物、人造纤维织物、涤纶织物、腈纶织物或氨纶织物；优选地，所述织物选自棉织物、人造纤维织物或腈纶织物；更优选地，所述织物为棉织物。
[0025]在本专利技术一种优选地实施方式中，所述织物为经过前处理的织物，经试验发现，经过前处理的织物经MXene涂覆后，其在红外波段的红外反射率大幅度降低，说明由前处理织物制得的隐身织物隐身效果更好。所述前处理包括水洗和干燥。
[0026]所述MXene由MAX经刻蚀制得，MAX相是一种备受关注的新型可加工陶瓷材料(MAX相的制备、结构及性能详见(郑雅丽，周延春，冯志海，MAX相陶瓷的制备、结构、性能及发展趋势，宇航材料工艺，2013，第6期，1
‑
23页))。
[0027]本专利技术所述MXene选自Ti4N3、Ti3C2、Zr3C2、Ti2C、V4C3、Cr2C和W2C中的一种或几种；优选地，所述MXene选自Ti4N3、Ti3C2、Ti2C和W2C中的一种或几种；更优选地，所述MXene选自Ti3C2和Ti2C中的一种或几种。
[0028]所述刻蚀剂选自HF、NH4HF2、LiF+HCl和NaOH中的一种，刻蚀剂优选选自LiF+HCl和NaOH中的一种，更优选为LiF+HCl。LiF+HCl即LiF和HCl的混合物。
[0029]经试验发现，采用MXene制成溶液后再涂覆在织物表面，织物可与MXene之间形成较强的键合力，即本专利技术所述的红外隐身织物不用添加其他的粘合剂等助剂，MXene就可牢固的粘附在织物表面，特别是当织物选用棉织物，MXene选用Ti3C2和Ti2C中的一种或两种
时，棉织物与涂层之间的结合力更好，将制得的织物反复折叠数次，涂层几乎无脱落现象。
[0030]本专利技术所述涂覆层由MXene构成，涂覆层的厚度为10um～200um，优选为20um～150um，更优选为60～140um。可以看出，本专利技术制得的隐身材料涂覆层的厚度极薄。
[0031]本专利技术中MXene的涂覆量为0.1～10g/m2，优选地，MXene的涂覆量为0.5～9g/m2，更优选地，MXene的涂覆量为1～8g/m2。本专利技术所述MXene的涂覆量是指单位面积织物表面MXene的涂覆质量。
[0032]MXene的层数为1～20层，优选地，MXene的层数为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外隐身织物，其特征在于，该红外隐身织物由MXene涂覆在织物表面制得，所述MXene由MAX经刻蚀制得。2.根据权利要求1所述的红外隐身织物，其特征在于，MXene选自Ti4N3、Ti3C2、Zr3C2、Ti2C、V4C3、Cr2C和W2C中的一种或几种；所述织物选自棉织物、人造纤维织物、涤纶织物、腈纶织物或氨纶织物。3.根据权利要求1所述的红外隐身织物，其特征在于，MXene在织物表面的涂覆量为0.1～10g/m2；MXene的层数为1～20层。4.根据权利要求1所述的红外隐身织物，其特征在于，该红外隐身织物在3～5μm的红外发射率为0.1～0.5，在8～14μm的红外发射率为0.1～0.5。5.如制备权利要求1所述的红外隐身织物，其特征在于，由包括以下步骤的方法制备：步骤1、制备MXene；步骤2、将步骤1制得的MXene涂覆在织物表面；步骤3、经后处理制得红外隐身织物。6.一种红外隐身织物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：步骤1、制备MXene；...

【专利技术属性】
技术研发人员：马慧玲，张秀芹，杜中贺，张城皓，张泽宇，陈秋雨，王锐，翟茂林，楚雪梅，邝旻翾，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：