对数正态分布下壳一核型微球对红外的消光

本文研究了对数正态分布下壳一核型微球的消光，数值计算了镀金属微球在红外波段的质量消光系数，比较了壳一核型单分散微球与对数正态分布下多分散微球的质量消光系数的异同。结果表明：当波长较短时，有较大质量消光系数的粒径范围较窄；随波长增加，最大质量消光系数减小，相应的最佳粒径增大；在一定粒径范围内，单分散粒子的质量消光系数比对数正态分布下多分散粒子的大，波长越短，此范围越小；在相同波长、镀覆厚度下，镀铝微球的消光最佳，镀铜的比镀银的好。     

壳核型微球对10.6μm激光消光研究

采用悬浮法制备了PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）微球并对其进行了水选分级，获得了5种粒径范围的样品，用非电沉积法在微球表面镀覆了金属镍或银，测试了它们对10．6μm激光的消光能力。结果表明：镀金属微球的质量消光系数大于PMMA微球，镀镍微球对激光的消光能力优于PMMA微球及镀银微球，粒径小于5μm的效果最佳，质量消光系数达0．195m^2／g。由镀金属微球组成的复合烟幕对激光的衰减率大于99%，留空时间长。     

粒径对烟幕中团聚体颗粒散射特性的影响分析

以烟幕中颗粒团聚现象为背景,针对烟幕中的团聚体的消光性能优化问题进行了研究。基于Cluster-Cluster Aggregation理论建立了随机粒径的团聚体算法程序,用于生成具有不同颗粒半径的团聚体模型;在此模型基础上运用多球T矩阵方法计算分析了烟幕中粒径呈对数正态分布的团聚体散射特性;同时结合具体的物理模型研究分析了粒径的分散程度对团聚体消光因子、散射因子及散射能量分布的影响。结果表明：团聚体中颗粒粒径分散程度的降低会提高烟幕的消光性能;模拟的多组团聚体中,A型团聚体较B型团聚体消光因子提高了30.9%,总体散射能量降低了32.5%;团聚体中尽量避免出现偏离对数正态分布均值的极大粒径颗粒可以有效地提高烟幕团聚体的消光性能。     

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.     

正辛胺模板法制备SiO_2空心微球及其结构表征

以正辛胺为模板、正硅酸乙酯为硅源,在盐酸的催化作用下通过溶胶-凝胶法制备出圆形度高、分散性好、结构完整的SiO2空心微球;采用SEM、XRD、FTIR、BET、TG等对不同反应时间、反应温度、搅拌速度、盐酸含量等条件下SiO2空心微球的形貌、粒径、壳层厚度和结构进行分析与表征。结果表明,SiO2空心微球的平均粒径随反应温度和反应时间的增加而缓慢增大。SiO2空心微球的平均粒径为15~28μm,壳层厚度为3.1~4.0μm;壳层表面具有孔结构,比表面积为970~1244 m2/g,可几孔径为1.5~2.4 nm。     

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%。     

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.     

气溶胶环境影响下连续波激光引信回波特性

激光引信具有定距精度高、抗电磁干扰的优点,但其易受烟尘等气溶胶粒子的干扰。基于蒙特卡洛仿真方法研究连续波激光引信在气溶胶干扰环境下回波信号特性。构建气溶胶粒子各种散射作用下连续波激光回波信号模型,包含粒子后向散射信号、经粒子散射的目标信号与目标回波信号3种类型,模型中的气溶胶消光系数和散射系数根据光子的空间位置坐标、气溶胶浓度分布和粒径分布而动态变化。分析不同浓度条件下信号时频域特性、信噪比等特性与激光波长、气溶胶粒子粒径等因素间的关系。仿真及实物实验结果表明：在气溶胶低浓度条件下,回波信号谱峰集中于与目标距离相关的频率处,并未出现干扰谱峰;当浓度超过中度条件时,既存在目标谱峰也存在干扰谱峰;达到重度干扰时,干扰谱峰则可能会强于目标谱峰;随着气溶胶浓度增加,信号信噪比降低;对于400～1 100 nm波长范围的激光,粒子粒径分布在20～100 μm时信噪比相对较高。     

射流不稳定性对流动聚焦法制备硝化棉微球的影响

为通过微流控技术获得良好形貌特性的硝化棉微球，以硝化棉的乙酸乙酯溶液为研究对象，探究了流动聚焦微流控芯片中硝化棉/乙酸乙酯水包油液滴的生成机制，详细研究了在滴流、稳定射流、不稳定射流3种流动模式下，连续相、分散相流量以及界面张力等对微液滴生成的影响，并在3种流动模式下制备硝化棉微球。结果表明：滴流和稳定射流模式下制备的微球呈单分散、高度球形化、窄粒径分布特性；不稳定射流模式下制备的微球高度球形化，粒径分布较滴流和稳定射流下的宽。     

膨胀石墨烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光特性研究

为测试膨胀石墨烟幕红外激光消光特性,在分析膨胀石墨烟幕消光机理的基础上,通过测量其在不同时段的烟幕平均质量浓度和平均激光透过率,得到了膨胀石墨烟幕对1.06μm近红外和10.6μm远红外激光的质量消光系数分别为1.149 8m<'2>/g和0.820 5m<'2>/g.结果表明,膨胀石墨烟幕对两个波长的红外激光具有良好的消光和干扰效果,在光电对抗领域具有广阔的应用前景.     

镀镍碳化硅纤维红外消光率研究

以表面镀覆金属的超细陶瓷纤维为研究对象,从介质与入射电磁波相互作用的角度出发,应用电磁场数值模拟技术预估陶瓷纤维材料在军用红外波段消光率随材料本征属性变化的规律,着重研究消光率发生突变时上述参量对应的值域区间。研究发现:纤维的长径比对消光截面影响很明显,尤其是在中远红外波段,当长径比在20~200之间变化时,消光截面增加很快;当纤维长径比取值在50~200范围时,对应的折射率虚部小于20可获得理想的消光率;复电导率实部在106~108s/m范围内时,纤维的消光截面较大。依据计算结果,通过控制化学镀工艺条件制备出满足要求的功能材料,并利用溴化钾压片法和小型烟箱实验对镀覆前后陶瓷纤维的质量消光系数进行对比,实验数据证实镀镍碳化硅的红外消光性能显著提高。     

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。     

原材料粒径对烟幕红外消光能力影响的研究

运用傅立叶变换红外光谱仪由对不同粒径的材料组成的抗红外发烟剂进行了测试，对发烟剂原材料粒径影响烟幕红外消光能力的规律及成因进行了研究。结果表明：在试验测试范围内，发烟剂原材料中氧化剂和还原剂粒径越小，形成烟幕的红外遮蔽能力越强；成烟物质粒径越小，红外遮蔽能力越强。根据影响规律设计了新型发烟剂，其在远红外波段的遮蔽能力优于制式HC发烟剂。     

新型红外干扰剂FeCl3-ZnCl2-GIC的研究

采用混合熔盐法，合成出不同阶结构的石墨层间化合物FeCl3-ZnCl2-GIC，应用XRD、SEM、EDS对产物 晶体结构、表面形貌及元素组成进行表征，并测试其电导率。由红外定量分析手段计算求解FeCl3-Zncl2-GIC的质量消光系数。结果表明FeCl3-ZnCl2-GIC是一种新型的红外全波段干扰剂。     

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。     

铝纳米粒子的液相化学还原法制备与表征

分别以聚乙二醇(PEG)、聚乙二醇二甲醚(NHD)作为分散稳定剂,均三甲苯作溶剂,通过氢化铝锂还原氯化铝,用液相化学还原法制备铝纳米粒子(AlNPs)。采用激光粒度分析(LPSA)、透射电镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重(TG)研究了AlNPs的粒度、形貌、尺寸、成分、结构特点及活性等。结果表明:PEG作分散稳定剂制备的PEG/AlNPs平均粒径可达67.7 nm,但分散性较差;当NHD与AlNPs的质量比为1.11时,制得的NHD/AlNPs平均粒径为23.4 nm;AlNPs属立方晶系,表面包覆有分散稳定剂。     

烷氧基苯基取代硫代双烯镍配合物近红外吸收材料的制备和表征

本文合成了乙氧基苯基、丁氧基苯基、十六烷氧基苯基取代3种硫代双烯镍配合物，并用红外光谱表征其结构。紫外一可见一近红外光谱测试表明这3种化合物近红外区的最大吸收波长分别为927，929和932 nm且具有较大的摩尔消光系数。在此基础上，将3种配合物用注射成型方法掺入PMMA树脂中制备了近红外吸收复合材料，3种材料在900～1000 nm范围内光密度大于3.7，在可见光区平均透过率大于30%，是很好的近红外吸收材料。     

新型宽频吸波剂溴-插层化合物研究

制备了一种新型宽频吸波剂溴-石墨插层化合物及溴-插层石墨纤维，应用扫描电子显微镜对产物结构特点、表面形貌及膨胀性能进行研究，根据范德堡法测试粉末状溴-石墨层间化合物的电导率；由傅立叶红外变换光谱仪测试出超细粉溴-石墨插层化合物的吸光度，并由毫米波信号发生装置测试出溴-插层石墨纤维的衰减率，从而得到其质量消光系数。结果证实溴-插层化合物对工作在军用红外波段及8mm波段的电子设施能够可靠实施干扰。     

宽频谱红外烟幕剂CuCl2-NiCl2-GIC的研究

采用定量混合法，以微粉石墨为主体材料制备出2,3阶CuCl2-NiCl2-GIC，应用XRD技术对其层间结构进行表征，结果证实所得产物以混阶形式存在，其中2、3阶CuCl2．NiCl2．GIC的周期插层面间距为1．474A和1．753A。用扫描电镜观察样品的表观形貌，并进行选区成份分析。通过考核CuCl2．NiCl2．GIC的粒度分布、沉降速度及质量消光系数，证实该物质对工作在红外波段的军用电子器材具有良好的干扰功效。