低光泽度热隐身光子晶体薄膜北大核心CSCD

为了降低热隐身薄膜在可见光探测下的显著性,研究了低光泽度热隐身光子晶体薄膜的设计和制备问题。首先分析了影响光子晶体热隐身薄膜光泽度的因素,然后从基底的粗糙度,可见光波段平均反射率,以及合适的镀膜工艺三个方面进行优化,按照优化方案进行制备和测试分析,最终得到低光泽度热隐身光子晶体薄膜。结果显示,所研制的光子晶体薄膜的光泽度可以减小到4.2个光泽单位左右,符合相关标准。并且在中、远红外大气窗口内的波段发射率分别为0.20和0.25,说明该低光泽度薄膜对中远红外具有较强的隐身性能。     

绿色背景下可见光-近红外与热辐射波段具备特征反射光谱薄膜的研究

分析了白天以绿色植物为背景的地物在可见光-近红外和中远红外波段辐射特性的差异, 发现应该采用不同的原理对可见光-近红外和中远红外进行隐身。在此基础上分析了传统涂料和光子晶体结构在多波段兼容隐身的缺陷, 提出运用多层薄膜结构来实现兼容隐身, 研究设计了具备特征光谱的多层薄膜。该膜系在可见光-近红外波段具有与一般绿色植物相似的反射光谱特征, 可以模拟绿色植物光学亮度特性, 并且在中远红外大气窗口内的平均发射率分别为0.232和0.195, 可以在一定程度上抑制目标的热辐射。     

绿色背景下多波段兼容隐身薄膜研究

为对抗多波段复合探测,保护高价值目标,设计了一种绿色背景下兼容可见光-近红外、1.06 μm激光、中远红外、10.6 μm激光等波段隐身的薄膜材料。基于光子晶体的传输矩阵理论,引入缺陷,实现中远红外波段与10.6 μm激光的兼容隐身;设计多层膜结构,实现可见光-近红外波段、1.06 μm激光的兼容隐身。对光子晶体与多层膜的复合结构进行仿真计算,中远红外波段的平均反射率分别为0.917、0.927,1.06 μm与10.6 μm激光的反射率分别为0.066、0.117。同时,在可见光-近红外波段,该结构具备与绿色植物光谱相似的光谱特征。较之以往,该结构拓展了隐身波段至常用激光、优化了热辐射波段隐身性能、增加了实际镀制的可行性。研究入射角度对该结构的性能影响,结果表明,在0°-30°范围内其仍具有很好的隐身效果。     

红外隐身薄膜的优化设计及卷绕式制备技术研究

为了抑制军事装备在3~5μm和8~14μm这两个大气窗口内的红外辐射,减小其被红外探测器发现的概率,本文对红外隐身薄膜的优化和制备技术进行了研究。首先选择Ge和ZnS两种材料作为薄膜的组分,然后利用薄膜优化算法对中、远红外隐身薄膜进行优化设计,最终得到14层薄膜结构,它在3~5μm和8~14μm两个波段内的平均反射率均高达90%左右。在此基础上,为了实现规模化制备,本文对真空卷绕式蒸发镀膜技术展开了研究,着重分析了膜料在基底上沉积的均匀性和修正挡板的设计。最后利用光谱仪和热像仪对得到的薄膜进行测试,结果显示其可以明显的降低红中、远红外辐射温度,具有较好的中、远红外隐身能力。     

红外隐身薄膜的优化设计及卷绕式制备技术研究北大核心CSCD

为了抑制军事装备在3~5μm和8~14μm这两个大气窗口内的红外辐射,减小其被红外探测器发现的概率,本文对红外隐身薄膜的优化和制备技术进行了研究。首先选择Ge和ZnS两种材料作为薄膜的组分,然后利用薄膜优化算法对中、远红外隐身薄膜进行优化设计,最终得到14层薄膜结构,它在3~5μm和8~14μm两个波段内的平均反射率均高达90%左右。在此基础上,为了实现规模化制备,本文对真空卷绕式蒸发镀膜技术展开了研究,着重分析了膜料在基底上沉积的均匀性和修正挡板的设计。最后利用光谱仪和热像仪对得到的薄膜进行测试,结果显示其可以明显的降低红中、远红外辐射温度,具有较好的中、远红外隐身能力。     

可见光与红外隐身光子晶体材料研究进展

光子晶体是一种人造结构的新型功能材料。能够调控光子晶体的光子带隙控制入射电磁波反射率;通过调控晶体粒径,可以产生用于伪装隐身的结构色。本文简述了光子晶体的基本概念和特性,综述了光子晶体材料在可见光和红外隐身领域的研究进展,以期为光子晶体材料在多波段兼容隐身领域的研究提供一定的解决思路。     

基于柔性压克力基底的远红外与激光兼容光子晶体薄膜的制备

目前光子晶体薄膜主要镀制在硬性基底上,但是要将其应用到军事装备上,就必须在柔性材料上镀制光子晶体.采用薄膜光学理论中的特征矩阵法计算了所设计的光子晶体薄膜的反射光谱.利用镀膜法在柔性材料压克力上制备了光子晶体薄膜,同时进行了光谱曲线的测试.测试结果表明,在柔性基底上制备的光子晶体可以实现远红外与10.6μm激光兼容.     

多波段伪装隐身涂层织物的制备研究与应用

采用着色颜料、红外低发射率填料、水性聚氨酯树脂等制备水性多波段伪装涂料,采用刮涂工艺,制备可见光/近红外/热红外多波段伪装涂层织物。通过双波段发射率测量仪、光谱反射率测试仪、光泽度仪等测试手段对涂层的红外发射率、光谱反射率、镜面光泽度等性能进行了表征,此外还对涂层的理化及环境性能进行了测试。结果表明:涂层的颜色满足《GJB 1082—1991伪装网用颜色》的要求,近红外光谱反射特性在380~1100nm范围内与应用背景基本实现了"同色同谱",不同颜色斑块的发射率梯度在0.13以上,在红外成像下能够形成有效的梯度分割,与应用背景具有较好的融合效果,具有可见光/近红外/热红外隐身性能,各项指标均达到了实用要求。     

自适应伪装材料在军用服饰产品的设计应用研究

目的 总结和展望可见光波段自适应伪装材料和红外波段自适应伪装材料的发展趋势及应用现状,为进一步研究和应用提供参考.方法 基于军用服饰对抗的不同波段,总结归纳了光致变色材料、电致变色材料、热致变色材料、相变材料、电致变发射率材料、电致变温材料和光子晶体材料的发展现状.结果 自适应伪装材料在军用服饰上的应用形式多,且相关产品在不断更新换代.结论 光学自适应伪装材料可适应不同场景不同要求下的变色需求,电致变发射率材料等红外自适应伪装材料可以用于军用红外伪装中,进一步完善可实现自适应红外隐身,人工光子晶体材料作为自适应伪装材料也可用于军用产品,目前已从多角度进行研发、实验,具有很大的应用前景及发展潜力.     

新型多频谱隐身材料及其应用研究进展

由航天科技集团七○三所、钢铁研究总院、上海技术物理研究所共同承担研制的涂料型可见光、近红外、热红外兼容cm波、mm波隐身材料研究课题,在“863”专家委员会和各级领导指导和支持下,在低比辐射率ε超细绿色颜料、不同颜色不同ε迷彩涂料、梯度阻抗匹配过渡层材料、热红外隔离层材料、雷达双功能吸收材料、多层复合制备技术、多功能制备技术、多频谱迷彩图案设计技术以及不同目标的应用技术等方面取得了突破性进展,较好地解决了可见光、近红外、热红外隐身与cm、mm波隐身兼容难题。该隐身涂层在可见光、近红外、热红外波段实现了目标图像的多频谱分割,降低了目标的平均表观温度和各个频段     

Ge/ZnS一维光子晶体的设计、制备及低红外发射率性能

通过从理论上分析介质层厚度、不同介质材料的折射率差及周期数对一维光子晶体红外发射率的影响规律,设计得到了可实现8~14μm波段低红外发射率性能的Ge/ZnS一维光子晶体。随后采用光学镀膜技术在石英基片上通过交替沉积Ge层和ZnS层的方法制得所设计的一维光子晶体,并采用扫描电镜(SEM)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别对其微结构及光谱发射率进行了系统研究。结果表明,所制备一维光子晶体在8~14μm波段具有低红外发射率性能,其平均发射率可低至0.195。采用Ge、ZnS等无机半导体材料,通过合理的一维光子晶体设计同样可以获得低至0.2以下的红外发射率。     

双波段红外隐身技术研究

研究了红外辐射率对双波段红外隐身效果和辐射温度的影响.结果表明,当材料的辐射率降低到0.50左右时,足以满足目标的红外隐身要求;相同辐射率目标中远红外的辐射温度不同,中红外辐射温度比远红外辐射温度低,目标红外辐射率越低,中远红外辐射温度差就越大,且目标中远红外波段辐射温差为目标表面辐射率的函数;为了获得良好的双波段红外隐身效果,目标所处背景宜选择那些具有不同辐射温度的斑驳背景.     

国外可见光隐身材料的研究现状及最新进展

介绍了国外可见光隐身迷彩涂料和多波段隐身材料的研究现状,分析了热致变色、光致变色和电致变色三种智能变色材料和纳米隐身材料的最新进展.     

CdSe-SiO2光子晶体的垂直沉积及近红外变频特性

在氧化铟锡玻璃上电化学合成了CdSe薄膜,采用垂直沉积法首次在CdSe薄膜上制备了SiO2胶体晶体, 实现了CdSe表面介电常数的调节.扫描电镜观察表明,500nm微球在CdSe薄膜上呈面心立方密堆结构排列,在微米尺度上胶体晶体显示出一定的多晶序.与SiO2胶体晶体相比,CdSe-SiO2光子晶体的UV-vis-NIR透射谱只有一个较宽的光子带隙,带隙在近红外波段随入射角减小向短波方向移动.所得CdSe-SiO2光子晶体样品可作为地面目标针对红外卫星成像的伪装材料.     

我国制备出可调光氧化铝薄膜

中科院固体所的研究人员采用简单的电化学阳极氧化和后续化学刻蚀的方法,成功制备出具有三维有序孔阵列结构的多孔氧化铝薄膜,实现了在可见光范围内对入射光截止带进行调控。该研究小组提供了一种经济、快速的合成大面积光子晶体的可能途径,样品反射的波长可以很容易地由化学刻蚀的时间来加以调节。因此,这种氧化膜可以直接用来制作光学器件,例如窄波段的滤光片等。     

DNA-CTMA薄膜制备及其光电特性表征

采用离子交换法制取DNA-CTMA复合物,再通过自组装成膜法和旋涂法制备DNA-CTMA薄膜.通过DNA-CTMA薄膜在紫外/可见光/红外及远红外区的吸收光谱、薄膜的折射率与交流电阻的测量,研究了薄膜的光电特性.实验结果表明:DNA-CTMA薄膜的透光性很好,只在紫外230～315 nm区间和红外2.7 ～3.34μm区间出现吸收以及在红外3418nm和3504 nm两处有强吸收峰,在通信波段没有明显吸收.此外,分析了薄膜制备过程中,残留丁醇及制膜温度和干燥时间对薄膜折射率的影响.薄膜交流电阻的测量显示,50 bp短链的DNA-CTMA薄膜的交流电阻率比2 000 bp长链DNA-CTMA薄膜小2～3个数量级.     

SiO2胶体晶体的自组装结构及其带隙特征

光子晶体是一种具有光子带隙的新型功能材料.利用垂直沉积自组装法制成SiO2胶体晶体,并利用扫描电子显微镜和紫外分光度计对胶体晶体的显微形貌和光学特征进行了研究.结果表明,利用垂直沉积法自组装得到的SiO2胶体晶体具有面心立方结构;在可见光波段,胶体晶体在＜111＞面方向存在光子带隙.     

大面积3D有序介孔二氧化钛薄膜光子晶体制备与性能研究

介绍了大面积有序反蛋白石结构介孔二氧化钛薄膜光子晶体制备与性能研究的进展.为了保证二氧化钛骨架结构的稳定性和有序度,从而使氧化钛介孔薄膜达到大面积结构均匀,在介孔薄膜制备过程中采用了几种新的工艺方法,其中包括二氧化硅晶体模板的应用和用NaOH溶液代替常用的HF溶液作为模板去除剂.制备的介孔二氧化钛薄膜光子晶体的面积达到厘米尺寸,二氧化钛骨架的填充率达到17.4%,薄膜制备过程中的收缩率<3%.薄膜透射光谱研究结果表明,这种大面积3D有序的反蛋白石结构介孔二氧化钛薄膜具有非常优良的光子带隙特性,有望成为一类具有非常好的发展和应用前景的光子晶体材料.     

太赫兹波段光子晶体矩形栅慢波结构的研究

慢波系统是真空电子器件进行注-波互作用激发微波能量的核心,它的性能优劣直接影响了真空电子器件的技术水平,为了解决太赫兹波段所面临的频带窄、互作用效率低等问题,本文将太赫兹波段光子晶体矩形栅慢波结构的耦合阻抗和色散特性,与传统矩形栅慢波结构的相关参数进行了对比,并分析了太赫兹波段光子晶体矩形栅慢波结构的晶格常数、光子晶体柱半径、光子晶体柱与矩形栅之间的距离等结构参数对于"冷参数"的影响。结果表明:具有光子晶体的慢波结构,带宽更宽、色散更弱、耦合阻抗更大;调整结构参数后的数据为光子晶体矩形栅慢波系统的结构设计和参数优化提供了良好的依据。     

喷雾热解法制备SnO_2∶F+Sb薄膜的结构及性能研究

采用喷雾热解法在玻璃基板上制备了SnO2∶F+Sb薄膜,对薄膜的结构及性能进行了研究。用STM对薄膜表面进行表征,发现薄膜表面光滑平整,粗糙度Ra为16.283nm。四探针测试仪测定薄膜方阻为60Ω/□,电阻率为2.1×10-3Ω.cm。用XRD表征薄膜结构,薄膜为四方相多晶SnO2结构,说明掺杂没有该变薄膜结构。对薄膜的光学性能进行了测试,可见光透过率达到80%,在2500nm处的中远红外区反射率由镀膜前的6%上升到36%。按国家标准测试了镀膜玻璃耐酸碱稳定性,实验前后薄膜的可见光透过率变化<3%,符合国家标准。同时本研究还对镀膜玻璃的保温性能进行了测试,结果表明本实验制备的镀膜玻璃具有较好的保温性能。