一种高光谱隐身涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高光谱隐身涂层及其制备方法，所述高光谱隐身涂层包括如下重量份原料：无机粘合剂10～60份、颜料10～30份、改性助剂0.05～0.8份；所述无机粘合剂为M2O

【技术实现步骤摘要】
一种高光谱隐身涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于新材料
，具体涉及一种高光谱隐身涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]在现代高技术战争中，目标被发现就意味着被摧毁，特别是在以卫星、预警机、无人机、高空高速侦察机为主的全天候、全时段的侦察条件下，在远程精确制导导弹、智能炸弹等多种打击手段下，地面军事目标面临异常严峻的战场生存环境条件。
[0003]现有高光谱探测技术可对地面目标进行宽波段范围内的高分辨率图谱数据采集，使得传统光学伪装隐身技术易被发现暴露。高光谱隐身/伪装可被定义为通过改变目标的可见光
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近红外光谱曲线，使其尽可能模拟天然植物背景的可见光
‑
近红外光谱特征，以降低被高光谱探测技术发现和识别的概率。因此，相关隐身材料的可见光
‑
近红外光谱设计是提升目标伪装隐身能力的关键点之一。传统氧化铬有机涂层，仅能模拟可见光波段光谱特征曲线，实现涂层的光学伪装要求。但随着高光谱探测技术的发展，其侦察精确度和效率会进一步提升，对现有伪装/隐身技术、方法、材料和装备等均提出了严峻挑战。目前，探测光谱波段范围由最初的0.4～0.78um扩大至0.4～2.5um波段范围，传统的绿色伪装涂料已经不能有效模拟天然植被近红外波段(1300～2500nm)的光谱特征曲线，其在高光谱探测下，传统光学伪装/隐身材料几乎处于完全暴露的状态。且传统有机涂层大多采用油性树脂作为粘结剂，在模拟植被近红外波段水特征吸收峰不具有优势。
[0004]针对传统有机涂层存在的缺陷，现有高光谱隐身伪装涂层选用水性树脂替换油性树脂或通过在基材中引入含水&吸水等功能性填料来实现植被近红外波段光谱特征曲线：
[0005]专利CN112662254B公开了一种可见
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近红外高光谱伪装涂料、其制备方法及其应用，由水性树脂、吸水保水剂、网络骨架、色浆以及水性涂料助剂配制而成水性体系涂料，所述可见
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近红外高光谱伪装涂料吸水后，能模拟植物表面发射或反射的可见和近红外光谱，与植物背景的同色同谱，具有可见
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近红外高光谱伪装能力。
[0006]专利CN114214847A公开了一种含有可吸水透明涂层的可见光
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近红外仿生光谱模拟材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将涂层高分子和水混合均匀，得到涂层高分子溶液；(2)将可吸水金属盐和水混合均匀，得到可吸水金属盐溶液；(3)在基材表面先涂覆一层步骤(1)的涂层高分子溶液，形成高分子液膜；再涂覆一层步骤(2)的可吸水金属盐溶液进行交联，静置、干燥后，得到模拟材料。该专利技术的模拟材料具有绿色植物所有的光谱特征，与大多数常见绿色植物叶片的光谱相关系数达到0.940以上。
[0007]专利CN111218197B一种高光谱隐身涂料，包括如下质量百分比的组分：粘合剂40％～50％、颜料14％～17.5％、功能性填料0～20％、助剂0.5％～1％和有机溶剂14％～18％。该专利制得的高光谱隐身涂料及涂层具有优异的防高光谱侦察性能，高光谱隐身涂层近红外反射率满足国家军用标准要求，并具有传统隐身材料(光学波段对抗波段范围为0.4～1.2微米)不具有的抗高光谱侦察伪装性能，将对抗波段扩展到0.4～2.5微米范围。
[0008]但上述专利虽能有效模拟植被近红外波段光谱特征，但采用的有机物在近红外波
段存在C
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H等有机物特征吸收杂峰，不能较好模拟植被光谱曲线，难以达到国家军用标准GJB1411中的一级高光谱伪装指标要求，这作为隐身伪装材料存在一定的局限性。此外，有机涂层保水性能弱，耐光老化能力弱，不利于复杂作战环境下的使用。
[0009]因此，迫切需要开发出一种可模拟植被可见
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近红外光谱特征，实现目标与背景“同色、同谱”、保水性好的新型高光谱隐身涂层材料。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种高光谱隐身涂层及其制备方法，得到的高光谱隐身涂层能够满足GJB 1411A
‑
2015一级高光谱伪装0.78
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1.35um、1.45
‑
1.78um、2.0
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2.35um光谱角度等指标要求。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0012]提供一种高光谱隐身涂层，包括如下重量份原料：无机粘合剂10～60份、颜料10～30份、改性助剂0.05～0.8份；
[0013]所述无机粘合剂为M2O
·
nSiO2，M选自Li、Na、K中的一种，所述n＞0；
[0014]所述颜料含有氧化铬绿。
[0015]“n”代表模数，是M2O与SiO2的摩尔数之比，n的取值可以是大于0的整数或者分数。
[0016]进一步地，所述颜料还含有苝黑、钛白；氧化铬绿：苝黑：钛白的质量比为(18～25)：(0.005～0.05)：(0.5～5)；
[0017]更进一步地，氧化铬绿：苝黑：钛白的质量比为(20～22)：(0.01～0.03)：(1～3)。
[0018]本专利技术选用特定的颜料，以M2O
·
nSiO2(M＝Li、Na、K)为无机粘结剂，通过将硅酸盐等进行水化处理，以期模拟植被可见光“绿峰”及近红外反射特性。结果表明，水化后的无机硅酸盐材料具有含水量高、抗紫外、耐候性优、近红外波段无C
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H杂峰等优点。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述无机粘合剂原料选自二氧化硅与氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中其中一种碱组成的复合物、硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少一种。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，所述改性助剂为多聚磷酸盐。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，所述为多聚磷酸盐为多聚磷酸钠。
[0022]本专利技术提供一种所述高光谱隐身涂层的制备方法，包括：将无机粘合剂溶液、改性助剂混合进行水热处理，冷却后加入颜料球磨，得到涂层溶液。
[0023]高光谱隐身涂层为满足GJB 1411A
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2015一级高光谱伪装指标要求，需削弱近红外波段杂峰的影响。研究表明，1200,1700nm(8333,5882cm
‑
1)波段附近吸收杂峰与C
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H键振动有关，本专利技术通过水热处理，可以更好的控制硅酸钠的模数比，模数比越大所制备的无机粘结剂自然烘干后更难溶于水；另一方面，通过水热处理可以更好的控制硅酸盐中的Na
+
与OH
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等亲水基团，这决定了无机涂层的吸湿性能。多重影响因素下，实验证明，经水热处理后的硅酸盐溶液自然烘干后，具有一定的保水性能。
[0024]在本专利技术的一个实施例中，将所制备无机涂料均匀涂布于基材表面并烘干。所述涂布方式包括但不限于喷涂、刮涂、滚涂等方式。
[0025]所述基材包括但不限于金属、布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高光谱隐身涂层，其特征在于，包括如下重量份原料：无机粘合剂10～60份、颜填料10～30份、改性助剂0.05～0.8份；所述无机粘合剂为M2O
·
nSiO2，M选自Li、Na、K中的一种，n＞0；所述颜料含有氧化铬绿。2.根据权利要求1所述的高光谱隐身涂层，其特征在于，所述颜料还含有苝黑、钛白；氧化铬绿：苝黑：钛白的质量比为(18～25)：(0.005～0.05)：(0.5～5)；进一步地，氧化铬绿：苝黑：钛白的质量比为(20～22)：(0.01～0.03)：(1～3)。3.根据权利要求1所述的高光谱隐身涂层，其特征在于，所述改性助剂为多聚磷酸盐。4.根据权利要求3所述的高光谱隐身涂层，其特征在于，所述为多聚磷酸盐为多聚磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁乐，卿小龙，翁小龙，王雅琴，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：