碳纳米材料红外图像遮蔽特性研究

碳纳米材料是一种新型材料,具有尺度小、重量轻、导电及吸波性能好等特点.为了探索碳纳米材料在干扰红外成像制导武器方面的应用,利用大型烟幕箱研究了碳纳米管、纳米碳纤维、纳米石墨几种碳纳米材料对8～12 μm波段红外图像的遮蔽特性.结果表明,碳纳米材料对红外辐射由于吸收和散射双重作用,具有很好的远红外消光作用,质量消光系数最小和最大值分别为0.8884 m2·g-1和2.6226 m2·g-1.     

几种纳米氧化铝的红外消光性能研究

利用傅里叶变换红外光谱仪在中型烟幕试验柜中,对八种α型和γ型纳米氧化铝粉体气溶胶在3~5μm与8~14μm波段的红外消光特性进行了测试对比。利用KBr压片法测试了样品的红外光谱,给出了样品的晶型、平均粒度和比表面积等特征数据。实验结果表明,纳米氧化铝对红外具有良好的消光作用。纳米氧化铝气溶胶在3~5μm和8~14μm波段的最大质量消光系数分别为1.798m2·g-1和1.940m2·g-1;γ型纳米氧化铝的红外平均透过率普遍小于α型;比表面积越大、纳米氧化铝粒子平均直径越小对红外的消光性能就越显著。     

消光遗态功能复合材料的设计研究

通过对消光遗态功能复合材料进行设计,选择茭白叶为模板,制备出了既有天然多维度的微孔结构,同时又有人工耦合金属粒子网络互联结构的Cu/C体遗态材料.研究表明,Cu/C体遗态材料有良好的红外消光特性,这也说明,引入不同的高活性金属离子,选择合适的制备工艺,遗态功能复合材料有望成为潜在的新型多频谱烟幕干扰材料.     

红磷与纳米氧化铝组合烟幕对10.6μm激光的消光系数研究

为了提高红磷烟幕对10.6μm激光的消光性能,在中型烟幕试验柜中分别测试了纳米氧化铝气溶胶、红磷及其组合烟幕对10.6μm激光的质量消光系数。在空气相对湿度为40%的条件下,纳米氧化铝气溶胶、红磷及其组合烟幕对入射功率为1.0W的10.6μm激光的平均质量消光系数分别为0.222,0.298,0.449m2.g-1。根据试验结果,纳米氧化铝气溶胶和红磷烟幕组合使用后可以显著改善纳米氧化铝粉体的分散特性,并使得红磷烟幕对该波段激光的质量消光系数提高50.7%。     

基于红外定量分析方法检测烟幕粒子质量消光系数

烟幕粒子的质量消光系数是表征其遮蔽能力的重要参数。本文提出运用红外傅立叶变换光谱仪检测微粒红外吸光度，该技术基于红外定量分析原理，无需使用烟箱装置，在实验室内即可完成对新型气溶胶粒子消光性能的快速测试和评估。将一定质量的粉末样品均匀地分散在某种有机溶剂中，制作成悬浊液，运用红外光谱仪扫描后得出相应的吸收谱图。通过分析、计算求出粒子在测试波段的质量消光系数，所得结果与烟箱试验数据吻合较好，从而证实上述测试方法准确、可靠，测试成本较低，可用于新型烟幕材料衰减性能的初步鉴定、评判，是传统测试技术的辅助和补充。     

红磷烟幕使用特性及其对红外激光的最佳消光直径

在中型烟幕柜中测试了红磷烟幕的粒度分布,计算了红磷烟幕的发烟能力和自由沉降速度以及对多种波长电磁波的衰减系数,分析了红磷烟幕的多波段消光特性及其在组合烟幕中的应用。研究表明：红磷烟幕平均直径分布在0.5～13μm;发烟能力3.9—22.9;对可见光至14μm红外的衰减系数分布在200／m～41.67/m;沉降速度远小于0.007 m/s并具有良好的组合使用特性。根据Mie理论计算了多种直径红磷烟幕粒子对1.06 μm、3.39 μm和10.6 μm激光的散射、吸收和消光效率因子。分析表明：直径显著小于入射波长的烟幕粒子的消光作用中吸收效应居主导地位;随着粒子直径增大散射效应逐渐增强;当烟幕粒子的尺度接近入射波长时散射和吸收效应趋于一致;红磷烟幕粒子对10.6μm和3.39弘m红外激光辐射的最佳消光直径分别为9.0μm和4.0μm.     

真空中石墨微粉烟幕的红外消光性能研究

基于外层空间高真空的特点,为研究红外干扰材料在外层空间的适用性,实验研究了真空中石墨微粉烟幕的红外消光性能,并与常压下石墨微粉烟幕消光性能进行了比较.结果表明,石墨微粉烟幕在真空度0.03MPa的环境中具有良好的红外消光性能,但弱于常压下的消光能力.分析表明,当真空度较高时,烟幕微粒的沉积速率加快,烟幕有效质量浓度及微粒数浓度减小,烟幕消光性能降低.     

烟幕凝聚粒子的消光特性研究

采用蒙特卡洛方法根据凝聚体-凝聚体凝聚模型对由球形原始粒子聚集成的凝聚粒子的结构进行仿真,按T矩阵方法计算各种结构的消光和吸收系数,然后取所有结果的平均值来仿真实际情况烟幕凝聚粒子的消光特性.以碳黑为例的计算结果表明:凝聚粒子的消光特性受到原始粒子数量、粒径以及结构的影响;粒子的凝聚将减弱烟幕的消光性能;当凝聚结构中原始粒子的数目一定时,存在使烟幕消光性能达到最大的原始粒子半径.     

纳米镍粉对1.06μm和10.6μm激光的消光性能研究（英）

在容积为20 m3的烟幕箱中测试了30 g纳米镍粉形成的烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光性能。其质量消光系数分别为1.542 m2.g-1、1.078 m2.g-1,沉降速度为1.035×10-3m.s-1,与常规材料的烟幕性能比较表明,纳米镍粉形成的烟幕消光性能好,悬浮时间长,是一种能有效干扰1.06μm和10.6μm激光的新型烟幕材料。     

微粉石墨在燃烧型抗红外烟幕中的应用

研究了微粉石墨红外消光性能及其在燃烧型抗红外烟幕中的应用。结果表明:微粉石墨在不产生凝聚的条件下,粒径越小,其红外消光效果越好。石墨作为成烟物质用于燃烧型抗红外烟幕时,存在燃烧损失,在相同烟幕剂配方中,石墨添加量从20%降至5%,用有机物B做可燃物时,石墨燃烧损失从31.6%增至57.6%;用金属C做可燃物时,石墨燃烧损失从44.6%增至80.5%。为提高石墨利用率,在氧化剂A、有机可燃物B和20%微粉石墨组成的抗红外烟幕剂配方中,加入5%市售炭黑,同原配方相比,炭黑的加入能够有效抑制石墨燃烧和提高烟幕中石墨的红外消光能力。     

Diffusion Law of Smoke in Visible Light and Infrared Wavebands

Obscuring time of smokescreen is an important parameter, and diffusion coefficient is a crucial parameter to the obscuring time of smokescreen. The relational equation that effective obscuring area of smoke changes with diffusion co-efficient and diffusing time was derived. And based on experimental data, the parabolas that the area changes with time are drawn, and the relation between diffusion coefficient and obscuring time of smoke-screen is analyzed. Diffusion coefficients of smoke cloud in the infrared (IR) and in the visible light are compared with, the two-phase flow character of aerosol particle is found while diffusing in the two wavebands. And their differences are analyzed in detail.     

磁性纤维吸收剂的国内外研究进展

电磁污染的日益严重和军事隐身技术的需求为吸波材料的研究和发展提供机遇。吸波材料对电磁波的吸收主要依赖于填充其中的电磁波吸收剂。磁性纤维吸收剂以其良好的电磁性能可调性,高的磁导率和磁损耗,得到国内外学者的广泛关注和研究。综述铁氧体磁性纤维、金属磁性纤维、磁性非晶纤维、纳米纤维几种吸收剂的研究现状,并对它们各自的特点及发展作了较为详尽的评述。认为磁性纤维必将向着多功能化、非晶化、纳米化的方向发展。     

结构吸波材料及其结构型式设计

结构吸波材料是一种多功能复合材料，具有承载和减小雷达反射截面的双重功能，是一种非常有发展前途的吸波材料。文中就结构吸波材料的种类和结构型式设计进行了讨论，并提出结构吸波材料的研究趋势。     

隐身填料颗粒尺寸对雷达波吸收及红外辐射性能的影响

根据电磁波趋肤效应理论,从材料的雷达波吸收与红外隐身性能分析,综合考虑铝粉、铁粉和铜粉粒子作为隐身填料的最佳平均粒径范围.以羰基铁粉为例,对吸收剂粒径影响规律进行的试验表明,随羰基铁粉粒径增大,涂层介电常数的ε'、ε"几乎成线性关系增大,而涂层磁导率的μ'、μ"却逐渐减小.涂层雷达波吸收率总是随着羰基铁粉粒径的增大而逐渐降低.研究表明,羰基铁粉的最佳粒径应控制在微米量级以内.     

微量碳纤维平行排布吸波材料结构模型(Ⅰ)

提出了一种雷达波频段内碳纤维结构吸波材料微量碳纤维平行排布的吸波模型。初步确立了碳纤维平行排布时不同影响参量:电场的入射方向、碳纤维的间距、孔数、碳纤维周围介质的电磁参数变化等与吸波性能的关系,并探讨了这种排布方式的吸波机理。结果表明,微量碳纤维吸波材料只在电场方向与纤维平行方向呈单峰吸收。不同间距的排布有自己的特征吸收频率,纤维支数增加吸波性能增强,碳纤维周围介质的电磁参数对吸波效果有重要影响。同时表明这种吸波材料是一种电阻损耗性吸渡材料。相关研究用此模型可获得较为满意的解释。     

含碳颗粒的凝胶推进剂雾化特性实验研究

固体含能颗粒对提高凝胶推进剂的能量特性具有重要作用,是凝胶推进剂的重要组成部分。雾化问题是凝胶推进技术的关键问题之一,为了研究添加固体含能颗粒对凝胶推进剂雾化的影响,选择碳颗粒作为固体添加剂,开展了含碳颗粒凝胶推进剂雾化的实验研究。制备了3种不同含碳颗粒凝胶推进剂模拟液,并对它们的流变和触变特性进行了测量;分析了不同射流速度、不同撞击角度下的雾化场特点和形成机理,以及撞击速度对雾化模式,撞击角度对雾化场基本形状,碳颗粒质量分数、平均粒径等因素对模拟液流变特性和雾化效果的影响;提出了一种基于尺度不变特征变换关键点匹配的雾化场速度计算方法,定量分析了含碳颗粒凝胶推进剂的雾化场速度;以雾化场速度分析为基础提出了一种新的液膜厚度估算方法。研究结果表明：雾化效果随着射流速度和撞击角度的增大而显著改善;碳颗粒的添加对雾化效果有着重要影响,雾化效果随着碳颗粒质量分数的增大而降低,适当增大碳颗粒的粒径可以改善雾化效果;雾化场平均速度与射流速度的比值v_a/v_j可以用于表征雾化效果,v_a/v_j越小,能量转换效率越高,雾化效果越好。     

高温固体润滑材料的研究现状

为了满足国防高科技的发展 ,迫切需要研制从常温到高温下都具有良好减摩耐磨性能的摩擦学材料。对近来高温固体润滑摩擦材料的发展进行了综述 ,分别就金属基润滑材料 ,陶瓷基润滑材料及稀土化合物的高温润滑作用三方面的研究进行了比较全面的介绍 ,并在此基础上提出了高温摩擦学研究的几个值得关注的问题