直升机红外隐身技术研究进展

在阐述直升机红外辐射特征和面临的威胁基础上,对直升机红外辐射特性抑制的原理进行了阐述。回顾了直升机红外辐射抑制技术的研究进展,详细分析了各种红外辐射抑制技术的特点和适用范围。直升机红外辐射特性抑制技术主要有红外抑制器抑制技术、红外诱饵弹等干扰技术、热红外隐身涂料涂层技术、地面停放伪装遮障隐蔽技术等。其中,红外抑制器抑制技术采取混流装置以降低热空气温度,采用耐高温隔热遮挡装置隔绝高温部位等。红外诱饵弹等干扰技术利用其中的烟火剂燃烧产生高温时释放出的大量红外特征信号,达到干扰红外侦察和红外制导武器打击的目的。热红外隐身涂料涂层技术通过涂层自身较低的红外发射率,有效降低直升机表面红外辐射特性,实现与空地背景的较好融合。地面停放伪装遮障隐蔽技术采用具有光学、红外、雷达等隐身性能的伪装器材,实现直升机多波段隐身和防风、防雨、防沙尘等性能。最后,对未来红外隐身技术的研究进行了展望。     

不同发射率红外隐身涂层在典型背景中的伪装效率研究

通过对发射率F为0．42～0．95的迷彩隐身涂层在典型背景中的红外温度和红外热像图的测试分析,总结出不同红外发射率隐身涂层在周日里与典型背景的融合程度,计算了各发射率隐身涂层的伪装效率。对红外隐身涂层的发射率梯度设计和不同发射率红外斑块在目标表面的分布提出了合理化建议。     

2023全国智能涂层技术及其应用专题研讨会通知高端装备制造中的智能涂层应用

智能涂层是一种具有响应外界刺激并能够自主调节其性能的材料,它通过在基础材料表面涂覆具有特殊功能的薄膜,实现对光、电、热等外界刺激的敏感和响应。智能涂层在许多领域具有广泛的应用前景,如光电子器件、智能建筑、生物医学等。近年来,以光电响应涂层、特种防护涂层、红外智能隐身涂层、宽频和多频雷达波隐身涂层、伪装涂层、记忆功能材料等为代表的特种智能涂层的发展尤为迅速,对雷达罩、智能蒙皮、智能光电窗口、发动机等关键装备升级换代起着不可替代的作用。因此搭建以智能涂层技术及应用的交流平台,连接科研院所、高校、企业,构建供需关系桥梁,打通需求、研究、开发、应用的技术壁垒,势必会促进智能涂层技术的应用发展与成果落地,有助于国民经济以及航空、航天等领域技术水平提升和未来发展。     

红外低发射率颜料制备及其可见光/红外特性研究

目的 制备Al/Cr2O3红外低发射率颜料,维持红外波段高反射的同时,降低可见光波段的反射特性,以满足可见光/红外兼容伪装材料的要求.方法 采用液相沉积表面包覆技术对片状铝粉进行改性,制得Al/Cr2O3颜料粉体,对Al/Cr2O3颜料粉体的微观形貌、成分进行表征,并对添加Al/Cr2O3的涂层在可见光近红外波段的光谱反射率、在8～14 μm波段的红外发射率、辐射温度及热像图进行表征与分析.结果 Cr2O3成功包覆于铝粉表面,且包覆基本完整.含Al/Cr2O3的涂层光谱反射曲线与背景绿色植被相似,可以较好地模拟自然背景中的绿色植物.涂层的红外发射率与低发射率功能填料Al/Cr2O3的含量密切相关,随Al/Cr2O3颜料含量增加,涂层的发射率由0.91降到0.43,平均辐射温度由27.9℃降低到22.7℃.结论 制备的颜料应用于涂层后,可实现有效的红外热图像分割效果,能够满足可见光/红外兼容伪装材料对红外低发射率功能填料的要求.     

8～14μm波段低发射率涂层材料的制备及性能研究

目的为满足市场对低发射率涂层的需要,制备了低发射率涂层材料,并讨论填料和基体树脂对其红外发射率的影响。方法以325、500、800、1000、1200、1500目铝粉为填料,丙烯酸树脂(AR)、环氧树脂(ER)和聚氨酯树脂(PR)为基体树脂,制备了低发射率涂层,分别从基体树脂种类、黏度、铝粉粒径及含量四个方面对涂层红外发射率进行了研究。结果 PR涂层在8~14μm波段的红外发射率最低,PR为低发射率涂层用基体树脂的最佳选择。涂层红外发射率随着基体树脂黏度的增大逐渐降低,并且变化趋势接近于线性。在研究范围内,铝粉的最佳粒径为325目,且涂层红外发射率随铝粉含量的增加而降低。结论制备的低发射率涂层的红外发射率低,而且环保。     

红外隐身涂层的热图研究

用热像仪测试了具有不同发射率涂层试样和红外迷彩板的红外热图像,分析了涂层发射率和红外热图的关系.不同发射率涂层在红外热图上表观温度不相同,涂层发射率越低,其表观温度越低;由不同红外发射率涂层组成的红外迷彩板的热图斑块分割效果良好,而仅具有可见光迷彩的板在红外热涂上没有分割效果.     

冷颜料在红外隐身涂料中的应用

目的通过冷颜料降低目标的表面温度,起到红外隐身的作用。方法采用XRD衍射仪和紫外/可见光/近红外分光光度计等,分析颜料的相结构及近红外光谱特性。采用红外辐射率测量仪、紫外/可见光/近红外分光光度计和红外灯模拟太阳光照射,分析涂层的红外发射率及反射隔热性能。结果与炭黑颜料相比,铁铬黑颜料的近红外平均反射率为57%,且反射光谱与叶绿素基本一致;当填料质量分数为10%时,铁铬黑涂层的近红外反射率最大,平均反射率为39.2%,红外发射率为0.91;20%(质量分数)炭黑涂层和10%(质量分数)铁铬黑涂层相比,铁铬黑涂层的反射隔热效果明显,其平衡温度较普通炭黑涂层低8.8℃。结论红外隐身材料应考虑颜料对涂层红外发射率的影响,在满足涂层颜色的条件下尽量控制颜料的添加量,实际应用中以颜料添加10%(质量分数)为宜,在满足涂层反射隔热要求的同时,保证了涂层的红外发射率。     

水性红外隐身涂料制备工艺优化

目的优化水性红外隐身涂层材料制备工艺,提高低发射率红外隐身涂料隐身性能。方法采用红外辐射率测量仪、红外光谱吸收仪等,研究涂层固化温度、涂层表面粗糙度和涂层厚度对低发射率红外隐身涂料隐身性能的影响。结果固化温度对涂层红外发射率和基体树脂红外吸收光谱影响不大,但随着固化温度升高,涂层固化时间明显缩短;随着涂层表面粗糙度的增加,涂层红外发射率增加;表面粗糙材料红外发射率受测试角度影响小于表面光滑材料;在基材上制备不同厚度的涂层,当涂层厚度小于30μm时,涂层红外发射率受基材表面红外发射率影响较大,当大于30μm时,影响较小。结论可以根据实际时间需求选择合适的涂层固化温度,宜选择刮涂方式使涂层表面保持一定的粗糙度,涂层厚度宜为30~40μm。     

Ni2Cr(BO3)O2涂层的制备及其红外发射性能

通过喷雾造粒和高温焙烧制备Ni_2Cr(BO_3)O_2粉末后利用等离子喷涂得到一种高红外发射涂层,并研究了该种涂层的红外发射性能。SEM观察涂层的表面、断面形貌,发现涂层与基体结合紧密、无脱落;XRD对焙烧后的粉末物相组成进行了表征,主要以Ni_2Cr(BO_3)O_2为主。对涂层红外波段发射率的测试表明,在0.76~2.5μm波段的发射率为0.896、2.5~14μm波段发射率为0.925,具有优异的红外发射性能。Ni_2Cr(BO_3)O_2晶胞内的畸变、非对称性以及电子转移跃迁是导致Ni_2Cr(BO_3)O_2这种材料具有高红外发射率的主要原因。Ni_2Cr(BO_3)O_2涂层能够经受37次"900℃~水冷"热震循环。该种涂层由于其高红外发射性能、优异的耐热震性能和热稳定性能而具有较高的实用价值。     

炭/炭复合材料表面SiC/ZrSiO4-SiO2复合涂层的抗氧化性能与红外发射特性研究

为提高炭/炭(C/C)复合材料的高温抗氧化性能并降低其红外发射率,采用包埋–刷涂法在其表面制备了SiC/ZrSiO_4-SiO_2复合涂层。借助XRD、SEM等表征分析了涂层的成分与微观结构,并研究了SiC/ZrSiO_4-SiO_2复合涂层包覆C/C复合材料在1500℃动态空气条件下的抗氧化性能,以及在90和500℃下的红外发射率。结果表明:由疏松结构SiC内涂层和镶嵌结构ZrSiO_4-SiO_2外涂层组成的SiC/ZrSiO_4-SiO_2复合涂层具有优异的抗氧化性能,在1500℃流动空气(0.6 L/min)等温氧化条件下氧化50 h后试样的氧化失重率仅为0.03%。在C/C复合材料表面制备SiC/ZrSiO_4-SiO_2复合涂层后其红外发射率明显降低,并随温度升高而越低。复合涂层包覆试样在90℃时3~5μm和8~14μm波段的平均红外发射率分别为0.55和0.66;在500℃时3~5μm和8~14μm波段的平均红外发射率分别为0.48和0.62。SiC/ZrSiO_4-SiO_2复合涂层包覆C/C复合材料可作为优良的低红外发射率高温热结构材料应用于航空航天领域。     

红外信号分析的基本方法及应用现状

综述了红外信号的分析方法和应用现状,通过对比图像分析、模型分析、四点算法、相关算法和傅里叶变换等常用的红外分析方法的优缺点,认为先通过小波变换等方法提取有用信号,再根据不同的红外信号采取不同的分析方法是最切实可行的,并对红外信号分析的发展方向进行了展望。     

CdSiP2晶体退火及对红外光学性能的影响

采用改进的布里奇曼法生长出CdSiP_2单晶体,运用X射线能谱仪、傅里叶变换红外分光光度计以及红外显微镜等对在不同气氛中退火前后的CdSiP_2晶体进行了组分元素、红外吸收系数以及红外透过均匀性测试,根据红外显微镜Mapping图像的标准差值评判了晶体的红外透过均匀性。研究结果表明,经真空、CdSiP_2粉末包裹、P/Cd(原子比为2:1)、Cd气氛等退火后,晶体组分元素的化学计量比、红外吸收系数和红外光学均匀性都得到了不同程度的改善,其中在1.29~2.00μm,经CdSiP_2粉末包裹退火后的晶体吸收系数改善显著,在1.92~1.98μm波段的红外透过均匀性提高了14.06%;而在Cd气氛下退火后晶体的吸收系数在2.00~6.50μm波段降低最为明显,在2.70~2.78μm波段红外透过均匀性提高了17.43%。分析讨论了在上述波段中引起晶体红外吸收和红外透过不均匀性的主要因素,研究出较为有效的CdSiP_2晶体退火工艺。     

红外检测技术的研究与发展现状

红外无损检测(IRT)技术作为一种新的检测方法,可以检测材料、构件的内部缺陷,评估材料的应力状态以及实现疲劳寿命的快速预测,对设备进行运行状态监测和故障诊断。简述了IRT技术的基本原理,从缺陷检测、应力检测、疲劳分析、图像处理、检测监测应用等方面阐述了国内外IRT技术的研究以及应用现状。介绍了国内外IRT检测设备和检测标准、技术应用情况,并指出了该检测技术的发展趋势。     

焊缝的主动红外线成像检测技术

提出了一种以红外光源照射焊缝，CCD摄取图像，通过计算机对图像进行分析处理，提取焊缝的长度、宽度和偏心距的方法。该方法检测精度高，算法速度快，可以实时运用于对手工电弧焊进行漏焊检测。     

氮气氛下直拉硅中氮含量的红外光谱测定

提出了利用直拉硅中与氮有关的特征红外吸收峰９６３、９９６、１０８１－１及１０２７ｃｍ－１确定直拉硅中氮含量的计算公式，并进行了多种样品实测。该法克服了只用９６３ｃｍ－１峰测定直拉硅中氮使结果偏低的弊病，方法相对偏差为５％～２０％     

超声红外热波技术的研究现状

超声红外热波技术是一种新型无损检测技术,对金属试件疲劳裂纹、复合材料冲击损伤等缺陷具有良好的检测效果。简述了超声红外热波检测技术的基本原理及特点,然后从试验研究、理论研究和缺陷识别等方面归纳了该技术的国内外研究现状,最后针对现有研究中存在的不足,指出了相应的对策与建议。     

红外光谱法测定铝板、带、箔轧制油中添加剂的含量

轧制油是铝板、带、箔生产工艺中极为重要的辅助材料，它直接影响到工艺运行和最终产品的质量，而轧制油中的添加剂含量又是轧制油的一个主要指标。用红外光谱法测定轧制油中的添加剂含量，能达到快速、准确的目的，同时完全避免了化学方法中烦琐、误差较大以及成本较高(耗费大量试剂)的缺点。详细论述了用红外光谱法测定铝板、带、箔轧制油中添加剂的含量，并对其精密度、误差以及需注意的事项进行了分析，结果表明，此方法与其他方法相比较有明显的优点。     

THERMOGRAPHIC ASPECT ON LOADING A THIN-WALL PRESSURE VESSEL STEEL

The infrared emission of a high pressure vessel steel and two thin wall pressure vessel modelshave been investigated by use of vibro-thermography.The experimental infrared cracklengths were found to be agreed closely with the optical values during fatigue process.A possi-ble nondestructive testing method used to evaluate the pressure vessel has been given.     

IGBT弧焊逆变器的红外遥控研究

介绍IGBT弧焊逆变器的红外遥控的设计 ,详细介绍系统设计、主电路设计、红外遥控系统硬件设计和红外遥控系统的软件设计。按设计研制出的遥控逆变焊机试验样机。经试验表明该样机遥控距离达 10m ,控制范围为± 45° ,能在焊接车间可靠工作。逆变焊机输出电流为 2 5 0A ,具有良好的外特性和动特性。