低发射率伪装涂料的研究现状与发展方向

从低发射率伪装涂料研究的必要性出发,从构成低发射率涂料的各种填料、胶结剂以及涂层结构等方面对其研究现状与局限性作了介绍.并在此基础上对低发射率伪装涂料的发展方向提出了设想.     

8~14μm波段水性红外隐身涂料研究

从基体树脂、填料和涂层综合性能三方面对8~14m波段水性红外隐身涂料进行了研究。用红外发射率测量仪测量了涂层在8~14m波段的红外发射率,用红外光谱仪测量了树脂红外吸收图谱,用扫描电镜观察了涂层表面形貌。结果表明,丙烯酸树脂在8~14m波段有较高的红外透明性,适合做涂料基体树脂;铝银浆能在涂层中形成致密的反射层,适合做红外隐身涂料的填料;填料的粒径、含量和形态都对涂层的发射率有较大的影响;选用钢板为基材,以丙烯酸树脂为基体树脂,粒径2000目、浮铝百分比为50%的铝银浆为填料,当涂层中填料含量为15%时,测得其发射率为0.34。     

一种水性聚氨酯涂层红外发射率的研究

本文以铝粉作为功能填料,分别与水性聚氨酯和溶剂型聚氨酯配合制备了红外低发射率隐身涂层,并采用红外光谱、扫描电镜等手段测试了涂层的力学性能、耐溶剂性能和法向红外发射率性能。结果表明,两种功能涂层在力学性能和耐溶剂性能方面性能相当。水性涂层在3～5?m和8～14?m窗口内发射率分别为0.33和0.52,高于溶剂型涂层的0.32和0.39;涂层的发射率随着铝粉粒径的增大而降低,当粒径约为45?m时,涂层的红外发射率可降至0.34@3～5?m和0.42@8～14?m,这与溶剂型聚氨酯涂层的发射率相当。因此,采用水性聚氨酯替代溶剂型聚氨酯制备低污染性、环境友好的红外隐身涂层是有可能的。     

高发射率红外涂料进展

研制了高发射率红外涂料,2.5～25μm内其总发射率可达91％;在650℃的光谱发射率ε_λ=75～90％。其性能近似于灰体。将涂料与无机高温粘接剂混合涂在电阻加热炉的内壁上。在加热升温过程(250～1100℃)明显缩短时间,在4kW电炉上节时效率为25％左右,具有显著节能效果。     

红外隐身涂料发射率的影响因素研究

介绍了红外隐身涂料发射率测试的原理及方法,同时,讨论了基底(基底材料和基底颜色)、涂刷次数、涂层表面粗糙度、老化时间对红外发射率值的影响,结果表明:红外隐身涂料的发射率随着基底发射率的增大、涂刷次数的增加和老化时间的延长而增大;光滑表面涂层的红外发射率要低于粗糙表面涂层的红外发射率.     

TiO2-ZnO系尖晶石型红外辐射涂料的制备和研究

以Fe2O3-MgO-cordierite体系为基础,用不同质量分数TiO2和ZnO进行掺杂,制得具有高发射率的尖晶石型红外辐射涂料。通过XRD、SEM、红外发射率测试、傅立叶变换红外光谱测试、抗热震性测试等测试方法对所制备的红外辐射涂料的物相、微观形貌、红外发射率和抗热震性能进行分析。结果表明,经高温烧结后生成了ZnFe2O4、TiMg2O4、MgFe2O4尖晶石结构,当TiO2质量分数为10%时,涂料在8～14 m波段的发射率最高达到0.963,并且抗热震性良好。     

磷酸铬铝基低红外发射率涂料的制备和表征

以铝粉为填料,磷酸铬铝为粘结剂制得铝-磷酸铬铝基低红外发射率涂料.系统研究了不同铝粉含量、涂料厚度及温度对涂料红外发射率的影响.并采用DSC-TG、XRD、IR等分析手段,对涂料的结构和性能进行表征.结果表明:涂料的红外发射率随铝粉含量的增加而降低,铝粉最佳加入量为30wt%,相应的红外发射率为0.68.铝-磷酸铬铝有良好的耐高温性和热稳定性,在低于1000℃时磷酸铬铝基体主要为无定形态,在1200℃的主要晶型为AlPO4和Al2O3及微量的Al,Al(PO3)3和Cr(PO3)3.     

一种在8—12μm波段高发射率涂料的研制

影响目标红外辐射亮度有两个因素：表面温度和发射率。运用涂料是改变发射率的一种简单可行的方法，使用不同发射率的涂料能够灵活有效地使目标热变形，达到隐身的目的。我们研制的一种高发射率涂料（ＦＨ９４－１型）由粘合剂、着色染料、填加剂配制而成。用红外光谱仪测得该涂料在８￣１２μｍ波段有较强吸收特性，这种吸收特性主要来自填加剂。使用ＡＧＥＭＡ９００热像仪，测得８￣１２μｍ波段法向平均发射率εｎ等于０．９２。     

一种在8—12μm波段高发射率涂料的研制

影响目标红外辐射亮度有两个因素：表面温度和发射率。运用涂料是改变发射率的一种简单可行的方法，使用不同发射率的涂料能够灵活有效地使目标热变形，达到隐身的目的。我们研制的一种高发射率涂料（ＦＨ９４－１型）由粘合剂、着色染料、填加剂配制而成。用红外光谱仪测得该涂料在８￣１２μｍ波段有较强吸收特性，这种吸收特性主要来自填加剂。使用ＡＧＥＭＡ９００热像仪，测得８￣１２μｍ波段法向平均发射率εｎ等于０．９２。     

影响氧化铁涂层红外辐射特性的因素

本文通过实验找出了影响氧化铁-水玻璃型涂层的热辐射效率(又称热发射率)的一些因素。讨论了原料预处理引起的比值Fe~( )/Fe~( )和晶体缺陷的变化。结果表明:Fe_2O_3原料的预处理工艺是重要的。涂层在400℃时的热辐射效率可能由0.63变为0.94。     

高超声速飞行器红外窗口热辐射特性试验

对于大气层内的高速飞行器,强烈的气动加热使红外探测系统的红外窗口温度迅速上升,成为气动热辐射效应的主要因素,导致红外探测系统的探测距离、识别概率、跟踪精度等性能下降,甚至失效。通过简化红外窗口热辐射传输模型,设计了一种红外窗口热辐射特性试验平台,并对某蓝宝石红外窗口在中波红外3.7~4.8 m波段的热辐射特性进行试验研究。研究结果表明,在100~350 ℃高温范围内,该红外窗口热辐射特性与温度近似呈现3次方关系,随温度升高,透过率下降约16%,而自身辐射持续增强,幅度最高在100倍以上,对红外探测系统造成的影响比透过率要大得多。     

Optical-fiber-tip temperature control system for fiber-coupled laser modules in medical equipment

An optical-fiber-tip temperature control device embedded into the power-supply unit of high-power laser diodes and modules (with fiber-optic output) used in medical laser equipment is proposed. As the sensing element, a III–V mid-infrared photodiode developed at the Ioffe Physical-Technical Institute is chosen from the photodiode class whose parameters are optimal for developing multipurpose thermal-radiation detectors (pyrometric sensors). The developed device allows temperature control at the working tip of the optical fiber of the laser “scalpel” in the range of 600–1100°C with an error no worse than 1% for a response time of 1 ms. The device has digital and analog temperature-signal outputs, which can be used to control the laser pump current, thus extending the functionality of medical laser equipment, increasing its efficiency, safety, and service life.     

The near-field thermal microwave radiation response of a biological object to the local change of the lateral temperature distribution

A layer-by-layer method is theoretically developed for reconstructing the temperature distribution inside a biological object from the measured outgoing thermal microwave radiation energy flux. The measurement is carried out along the plane parallel to the heated object surface in the surface’s near-field area. The equation of the inverse problem is obtained. The equation couples the 2D spatial Fourier-component of Poynting’s outgoing radiation vector with the similar Fourier-component of the lateral temperature distribution along elementary inner layers parallel to the object surface. The obtained equation is solved for the case of a 1D periodic or local depth-uniform lateral temperature distribution inside an object. The effective half-width of the spatial-harmonic spectrum for the outgoing thermal radiation energy flux is shown to be estimated by the double wave number inside the object. At the same time, the spatial half-width of a biological object’s thermal-radiation response to a local change in the lateral temperature distribution is estimated as a half of the wavelength inside the object. This result justifies the antenna size conventionally applied in biomedical research.     

Extrusion spin coating: an efficient and deterministic photoresist coating method in microlithography

Extrusion spin coating was developed to reduce photoresist waste and to improve coating uniformity in microlithography. This new method uses an efficient extrusion coating technique to apply a thin film of resist to a wafer prior to spinning. This initial layer of photoresist eliminates the spreading phase, the most inefficient step in conventional spin coating. The initial layer also provides existing spin coating models with preset initial conditions, allowing the prediction of coating thickness and uniformity a priori. This paper compares the experimental results with Emslie et al.'s predictive models of spin coating. A solvent concentration of 80% or higher in the coating chamber environment was found to be necessary to attain a predictable coating thickness with 5-/spl Aring/ uniformity. With optimized process variables, the mean coating thickness matched theoretical predictions within a variation of 0.01 /spl mu/m. Defect-free coating results were achieved with coating efficiencies as high as 40%.     

TC4表面激光熔覆TiAl合金涂层的工艺和组织性能

为了实现TC4钛合金表面TiAl合金涂层的大面积制备及实际应用,采用激光熔覆的方法在TC4钛基体上制备单道和搭接的TiAl合金涂层。通过表面形貌和界面特征分析了涂层的熔覆质量,对涂层的物相组成与显微组织进行研究,测试了熔覆层界面及搭接层之间的硬度分布。结果表明,涂层与基体之间属于冶金结合,涂层内部没有裂纹和孔隙等缺陷,涂层中Ti/Al主要以TiAl(γ)、Ti₃Al(α₂)以及与微量元素的化合物形式存在,涂层主要由双态组织和片层组织组成,测试得到单道熔覆涂层和搭接涂层平均硬度是基体的1.44倍以上,多道搭接涂层的组织分布相比单道涂层更加均匀;涂层可进行大范围的多道搭接熔覆,证明了TiAl涂层对TC4基体表面改性方法可行性。该研究对于实现涂层的实际应用具有重要意义。     

TC4表面激光熔覆Ti-Al-N复合涂层的组织与性能

为了在TC4钛合金表面开发新型MAX相复合涂层,利用激光熔覆在TC4钛合金表面原位合成了含Ti2 AlN MAX相的Ti-Al-N复合涂层,分析了涂层的组织结构特征及硬度分布,研究了复合涂层的原位合成机理.结果表明,不同物质的量比粉体熔覆后的涂层与基体呈现良好的冶金结合,涂层由TiAl基体、Ti2 AlN MAX相和T...     

高耐化学性覆盖膜的制备与应用研究

制备一种环氧涂层并在PI表面涂布,固化后得到涂层PI膜.在涂层PI膜的另一面涂布一层改性环氧胶粘剂,并与离型纸覆合,即得到耐化性涂层覆盖膜.对比测试耐化性涂层覆盖膜和普通覆盖膜的耐碱性、耐除胶渣性能及其他各项基本性能.结果显示,涂层可有效保护PI膜不被碱液及除胶渣药水咬噬;涂层覆盖膜与普通覆盖膜在柔软性、耐热老化性能、...     

激光重熔对Ni/WC涂层组织结构的改善机制研究

为了进一步探讨激光重熔等离子喷涂金属陶瓷涂层的组织与性能。本文通过等离子喷涂设备在45钢表面上制备了Ni/WC金属陶瓷涂层,再进行激光重熔处理,然后利用SEM、XRD、Photoshop软件及显微硬度测试仪等分析测试手段研究了该涂层在激光重熔前后的组织性能变化。结果表明:激光重熔前涂层为典型的层状结构,基体与涂层的结合面为机械结合,涂层内有大量未熔WC颗粒,且XRD检测其高温作用使得喷涂颗粒发生分解,分解出的C元素与其他元素发生反应生成新的化合物,丰富了涂层的硬质相;激光重熔后涂层中颗粒细化,分布均匀且能消除涂层中大部分孔隙和WC团聚。WC再次发生分解,生成新的硬质相,与周围的Ni形成“软基相+硬质点”的组合分布,基体与涂层的结合方式由机械结合转变为冶金结合。孔隙率由7.02%降到了3.08%,显微硬度也相应提高,且涂层显微硬度比基体高了255HV。     

Cooling and bubble-free coating of optical fibers at a high drawing rate

For economic reasons, the drawing rate of optical fibers should be as high as possible. However, a high drawing rate introduces problems with respect to on-line coating of the fiber such as insufficient cooling down of the fiber before coating and application of an absolutely bubble-free concentric coating layer. A cooling device and a force-feed coating applicator are described that enable proper coating of fibers at speeds of at least 700 m/min using a short drawing tower.     

激光强化冲击技术中涂层厚度的理论研究

在激光冲击强化技术中,充当能量转换体的涂层厚度问题是影响激光冲击强化效果的关键技术之一。许多研究者认为激光冲击强化处理技术中的涂层应有一个最佳值。涂层过厚,剩余涂层会对激光冲击波产生损耗;涂层过薄,又使金属表面产生气化,二者均会影响激光冲击强化效果。本文从激光与涂层相互作用的物理机理,研究推导了激光冲击涂层的理论厚度计算公式,并从工件表面状态、涂层和约束层等相关环境因素出发,讨论了它们对涂层厚度理论计算的影响,得到了具体工况条件下激光冲击涂层厚度的理论估算公式。