聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料的研制

采用熔融插层复合法制备了一种新型的电（光）缆护套料——聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料。傅里叶变换红外光谱（FTIR）测试表明，有机阳离子已和蒙脱土中的钠离子发生了交换作用，X射线衍射（XRD）测试表明聚乙烯已经进入到蒙脱土片层间，形成了插层型纳米复合材料。测试了复合材料的热学性能和力学性能，试验表明聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料比传统的聚乙烯护套料在耐热性能和力学性能等方面均有显著提高。     

水性红外迷彩涂料的制备及其表征

为探讨水性红外迷彩在篷布上的实际应用,从颜填料和助剂两方面研制了发射率为0.589、0.761和0.953,颜色分别为土黄、翠绿和墨绿色的红外迷彩涂层材料;采用紫外-可见光-近红外分光光度计、红外热像仪、SEM、TG-DTG等手段对该红外迷彩涂料的可见光-近红外隐身性能、红外隐身性能、表面形貌、热稳定性、柔韧性等其他性能进行表征。结果表明:研制的红外迷彩可见光-近红外反射光谱曲线与背景相似,红外热图分割效果良好,涂层表面形貌、稳定性、柔韧性等性能满足篷布使用要求。     

用于高光谱图像分类的归一化光谱指数的构建与应用

成像高光谱的近地田间应用为农业定量遥感的发展提供了新的契机。如何发挥其图谱合一的数据优势,尤其在解析土壤、阴影等背景地物对作物养分反演模型的影响需要关注。该研究借助可见/近红外成像高光仪,在近地田间采集小麦群体的成像立方体,根据影像中光照裸土、阴影裸土、光照叶片和阴影叶片的反射光谱特征建立了归一化光谱分类指数,并应用该指数提取大豆影像中不同类型地物的光谱,分析了背景土壤剔除前后的大豆植被归一化光谱与叶绿素密度的决定系数变化情况。结果表明:土壤和阴影叶片光谱去除后,反演叶绿素密度的敏感波段由红-近红外区间（727 nm,922 nm）向蓝、绿,尤其是红波段（710 nm,711 nm）移动。对叶绿素密度敏感的波段区间表现为可见光增加,近红外减少,且红边波段决定系数最高。由此说明,基于归一化光谱指数的植被光谱提纯对定量遥感反演研究具有重要意义。     

红外隐身涂层光谱发射率测量定标研究

受涂覆工艺、物理特性和气动应力等因素影响,飞机红外隐身涂层容易产生裂纹、剥落等损伤.监控涂层光谱发射率是红外隐身涂层状态监控的一种有效手段.光谱发射率监控设备的定标直接影响涂层光谱发射率测量结果的可信度,进而影响飞机红外隐身特性的评估结果.针对光谱发射率测量定标需求,研究了积分球定向积分反射比测量系统定标方法,并开展红...     

利用图谱特征解析和反演作物叶绿素密度

地面成像光谱仪可对作物个体及群体信息进行图谱同步解析,因此在农业定量化研究中具有巨大的应用潜力。利用可见-近红外成像光谱仪采集不同生育期玉米和大豆的冠层图谱数据,在逐步提取影像中光照土壤、阴影土壤、光照植被、阴影植被四种组分光谱的基础上,通过选取的敏感波段构建光谱植被指数和叶绿素密度进行波段自相关分析,探讨各个分量对作物叶绿素密度反演的影响。研究发现:当植被与土壤混合存在时,对叶绿素密度敏感的波段基本在红光与近红外波段;当植被光谱提纯后（剔除土壤光谱）,对叶绿素密度敏感的波段范围增大,表现在蓝、绿波段;当阴影叶片光谱剔除后,对叶绿素密度敏感的波段表现为可见光波段增加,近红外波段减少,红边波段决定系数最高。上述变化特征在不同作物中有相同的趋势,为探索地面成像光谱仪图谱协同反演作物生化参数进行了有意义的探索。     

α和β晶型酞箐铜纳米颗粒的光谱研究

在水溶液中分别对α和β晶型酞菁铜(CuPc)初始粉末进行激光消融制备得到了其相应的纳米颗粒.X射线衍射(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对其分析表明激光消融前后酞菁铜相应的两种晶型均没有发生变化,说明α和β晶型的酞菁铜在激光消融过程中都是稳定的,激光消融作为制备这两种晶型酞菁铜纳米颗粒的方法是简单有效的.     

基于可见光-近红外新光谱特征和最优组合原理的大麦叶片氮含量监测

提出新的作物冠层叶片氮含量(LNC)高光谱遥感监测方法,以对氮素要求较高的大麦LNC监测为例,利用田间实测数据,从可见光－近红外区域的高光谱反射曲线中提取包含丰富多波段信息的斜率、夹角等新型特征参数,应用组合预测领域中的权重最优组合原理及其算法,实现对作物LNC的高光谱监测.研究表明,提出的高光谱反射曲线斜率和夹角等新型特征参数与作物LNC显著相关,并具有较好的定量响应关系,其中关键斜率参数(Kre/Kpb)和Kpb以及夹角参数(Aδ/Aα)和(Aδ/Aθ)较好地描述了LNC的动态变化; 而权重最优组合分析则表明(Kre/Kpb)和Knir1两个参数的组合最能响应LNC的光谱信息,有助于增强监测的稳定性并提高估测的精度.     

低红外发射率材料研究进展

低红外发射率材料是目前公认的可实现飞行器红外隐身的特种功能材料。现已报道了纳米复合薄膜、单层(多层)膜结构材料、树脂/金属复合涂层、树脂/半导体复合涂层、核壳结构材料等多种类型的低红外发射率材料。介绍了上述低红外发射率材料的优缺点及最新研究进展,指出低红外发射率涂层的理论研究、红外与激光兼容隐身材料、树脂/半导体复合涂层及红外光谱选择性低发射率涂层是未来的重点研究方向。     

天然鲜胶乳制备蒙脱土/NR纳米复合材料的结构与性能

采用多溶剂分散法制备片层尺寸达微、纳米级蒙脱土,并与天然鲜胶乳混合制备蒙脱土/天然橡胶复合材料,用扫描电镜研究蒙脱土结构及其在复合材料中的分布,并测定其力学性能.结果表明,通过多溶剂分散法可制备片层厚度为100nm～200nm的蒙脱土;在蒙脱土填充量为7%时,复合材料500%定伸应力从6.96MPa提高到11.22MPa;加入2%蒙脱土,复合材料拉伸强度从17.71MPa提高到21.01MPa;在4%填充量下,拉伸强度达23.56MPa,体现蒙脱土纳米增强效应.材料扯断伸长率随蒙脱土填充量增加而下降的幅度小,复合材料保持高弹性.复合材料硬度在蒙脱土填充量为8%时达到稳定值.上述结果表明,天然鲜胶乳可与蒙脱土直接复合,制备高性能天然橡胶复合材料.     

一种新型近红外伪装涂层的制备及光谱性能研究

以聚氨酯为基体,叶绿素、铬绿、水等为填料,研制出一种可有效模拟植物反射光谱的近红外伪装涂层.实验结果表明,涂层在近红外波段具有明显的水吸收峰,克服了传统的材料因不含水而无法实现“同谱”的不足;含水量60 wt%时,涂层在300~2500 nm波段呈现出与植物相似的光谱反射特征,相似度高达99%,且符合美军标光谱通道要求,有望成为对抗现代光谱侦察的有效手段.此外,通过FT-IR、SEM等表征手段,简要讨论了涂层组成及微观结构对其光谱性能的影响.     

Polypyrrole–montmorillonite clay composites: An organic semiconductor

The conducting polypyrrole–montmorillonite clay (Ppy–MMT) composites were prepared by chemical polymerization. The prepared composites were subjected to structural, thermal and morphological characterizations and dc conductivity measurement. The dc conductivity of Ppy–MMT composites measured at room temperature was found to decrease from 2.25 to 0.31 S/cm with an increase in the percentage of montmorillonite (MMT) from 1% to 7%. The surface morphology of the prepared composites is denser and more compact compared to pure montmorillonite as can be evidenced from SEM micrographs. The formation of Ppy–MMT composites was supported by Fourier transform infrared (FTIR) spectra of the composites.     

熔融插层制备SBS/蒙脱土纳米复合材料的微观结构研究

采用TEM、XRD对熔融插层法制备的SBS／蒙脱土纳米复合材料的微观结构进行了研究，并进行了力学性能测试结果表明制备形成以插层型为主兼有剥离型的混合型纳米复合材料，其力学性能得到明显的提高。     

光谱仪在发动机红外隐身测评中的应用研究

航空发动机红外辐射特征台架测试试验数据可用以评估发动机的红外辐射特性指标达标情况,进而优化改善隐身措施。光谱辐射计既可获取发动机的光谱分布,也可获取所需波段区间的积分辐射强度数据,本文研究了SR5000N光谱辐射计在发动机红外辐射特征台架测试试验中的应用,分析测试中的误差源产生机理,提出光谱测试误差控制措施;针对非充满视场条件下的发动红外辐射特征测试,提出黑体视场占比相当的光谱标定方法,标定结果同热图像测试结果一致,表明该方法的正确性,分析了不同标定条件下标定结果的差异性,得到了标定条件对标定结果影响较小的结论,减小了标定限制,拓宽了光谱测试的工程应用范围。     

红外偏振成像在伪装目标识别中的应用研究

红外偏振成像技术可以提高探测伪装或隐身目标的能力。作为对抗红外隐身的侦察手段,它已成为国内外研究的重要内容。通过分析红外偏振成像的进展,提出将红外偏振成像技术应用于目标检测。为了研究伪装目标的偏振散射特征,利用红外偏振成像系统对覆盖和未覆盖军用三色迷彩伪装网的目标场景进行了探测研究。研究发现,红外偏振成像可以作为探测伪装或隐身目标的新途径,其成像效果较好。此外还证明偏振探测技术对复杂背景中低反射率伪装目标的独特识别优势在中红外波段同样成立,而且偏振角成像对伪装网的外形特征非常敏感。     

低红外发射率黏合剂聚异戊二烯/丙烯腈的制备研究

以异戊二烯(IP)、丙烯腈(AN)为共聚单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联单体、十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基酚聚氧乙烯醚(TX-30)为复合乳化剂、过氧化羟基异丙苯(CHP)-硫酸亚铁为氧化还原引发体系,采用乳液聚合法合成了热红外隐身涂层用聚异戊二烯/丙烯腈黏合剂。采用红外光谱仪(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(ESEM)、红外发射率测试仪等对共聚物的结构和红外性能进行了表征。研究了共聚物的红外光谱,比较了共聚物和三元乙丙橡胶(EPDM)在8～14μm的红外吸收,并研究了共聚物中交联单体比例对共聚物在8～14μm波段的红外吸收和红外发射率的影响。结果表明:聚异戊二烯/丙烯腈黏合剂在8～14μm波段红外基本透明,红外发射率0.82,能应用于热红外隐身涂层。     

Preparation,characterization and photocatalytic properties of polythiophene-sensitized zinc oxide hybrid nanocomposites

The composites of polythiophene (PT)/zinc oxide (ZnO) nanoparticles with different PT wt%, (2%, 4%, 6%, 10% and 20%), were synthesized by an in situ chemical oxidative polymerization method. Zinc oxide nanoparticles, prepared by polymer pyrolysis method, with average particle size of 30 nm were used as inorganic phase of these composites. The particle size of ZnO powder was measured by transmission electron microscopy (TEM). FTIR measurements and X-ray diffraction analyses showed that PT/ZnO composites were successfully synthesized. Optical properties of the prepared composites were investigated by diffuse reflectance spectroscopy (DRS) that showed a broad peak in the visible region. The morphologies of the obtained composites were studied by scanning electron microscopy (SEM). Also Barrett–Emmett–Teller (BET) technique was used to measure the specific surface area of the samples. The photocatalytic activities of the composites were evaluated by degradation of methyl orange (MO) aqueous solution under visible light (9 W LED lamp) and sunlight irradiation.     

逐线积分气体吸收模型及其在FTIR气体检测中的应用

介绍了一种精确的逐线积分痕量气体吸收模型,该模型适用于中红外波段大气环境中痕量气体和污染气体检测的理论研究和工程应用。该模型利用HITRAN光谱数据库,考虑了展宽、线翼截断、温度修正及光谱分辨率变化等情况,可以有效地模拟大气环境中多种气体的红外吸收特征。文中详细描述了模型的算法细节,并给出了模型计算的结果与傅里叶变换光谱仪(FTIR)实测数据的对比,还举例介绍了吸收模型在FTIR气体探测技术中的实际应用,并使用该模型对测量的红外傅里叶变换光谱进行了定量分析,模拟了计算校准谱,并与实测光谱进行了非线性最小二乘拟合,实现了在无需测量校准气体的情况下同时对多种气体进行浓度的反演。     

水面舰船红外隐身总体设计分析

隐身性能是当代舰船重要的战技指标,直接影响舰船的生命力,红外隐身作为舰船隐身的主要组成部分,是各国先进战舰隐身设计的重点之一。为研究如何提高水面舰船红外隐身性能,对其3~5mm波段的红外点源特征和8~14mm波段的红外面源特征进行了分析,并分别针对两种红外辐射源,对舰船常用的红外辐射抑制原理和设计方法进行了分析,明确各种红外隐身技术如何在舰船设计中进行应用,可为舰船红外隐身总体设计提供参考。