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Er2O2S的制备及其光谱反射性能的研究开题报告

 2020-05-23 15:58:31  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文献综述

1.1 激光隐身材料的研究现状

随着材料科学技术的进步发展,复合材料的技术日星月异,进步飞速.随着对激光技术的研究和探索,激光的应用也开始变得普及。激光被越来越多的应用于多方面的领域。比如:医疗领域,科研领域以及军事领域。激光测距,激光切割等等应用越来越多。但是激光对于人体也存在一定的危害,比如人的皮肤和眼睛。为了避免激光对于人体的伤害,以及处于对重要目标的保护激光防护材料应运而生。而现代战场已进入一个”目标被发现即被摧毁”的时代,各种电磁信息技术的广泛使用给武器装备和设施带来了极大的威胁,因此降低己方目标的可探测信号,使敌方不易探测到的隐身技术成为近年来倍受瞩目的重大军事技术之一[1-3].激光隐身技术最早是由美国提出,并相继受到各发达国家的高度重视,因而激光隐身技术在现代隐身技术中的地位日趋重要,受到国内外的高度重视[4-6]。美国在激光隐身理论、设计技术、材料技术、测试技术以及应用方面等都处于世界领先地位;俄罗斯、日本以及英国、法国、德国、意大利、荷兰等欧洲国家在进行隐身机理研究的同时,更注重隐身应用技术的研究,尤其在隐身战斗机、隐身导弹、隐身潜艇和隐身坦克等主要武器装备上,都运用了多项隐身技术,隐身材料是隐身技术中的基础和关键,已成为今后高科技作战需求的不可缺少的关键技术之一[7];近年来国内也开始加强对激光隐身技术的研究,并取得了初步的成果。隐身技术的军事意义异常重大,以至各国都在不遗余力地发展它。在激光隐身技术的实现方面,目前主要是通过外形设计技术、材料技术以及一些其他技术手段。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究目的

本课题主要针对的是对于1.54μm激光的吸收剂Er2O2S的制备和性能研究。通过工艺优化、离子掺杂等手段实现在1.54μm处有较好的吸收性能,并且尝试和其它激光波段的隐身、其它隐身手段(雷达隐身、红外隐身)复合 。

研究内容

利用硫熔法制备Er2O2S。通过优化原料的配比、最佳的烧成温度、合适的助熔剂找到最佳的工艺,制备出在1.54μm处吸收性能最好的粉体,使得粉体的反射率最低。再通过离子掺杂,使得粉体在1.54μm处的反射率进一步降低;也希望能实现和其它波段的激光隐身以及其它隐身方式的复合。

结构及性能表征

X射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)分析

经X射线衍射仪检测晶体结构、类型、扫描速度为10#176;/min,扫描范围为5-80#176;。

扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)

分析晶体的形貌和晶粒尺寸,进而分析对吸收性能的影响。

紫外-可见光光谱(UV-PC)

样品的反射率通过岛津制作所的UV-3600紫外-可见分光光度计测试获得,在扫描中速条件下,扫描波长范围400-2000nm。

拟采用的研究方法

本实验采用硫熔法,以Er2O3和升华硫为原料,NaCO3、K2CO3、Li2CO3为助熔剂,在辊磨机上辊磨10h使得原料充分混合。取出辊磨后的原料置于氧化铝坩埚内在一定的温度下煅烧,通过抽滤去除杂质,烘干后过筛得到Er2O2S。实验中需要控制原料的配比、煅烧温度和保温时间。

实施方案:

a. 采用硫熔法制备出纯相的Er2O2S

b. 探索不同的工艺条件,制备出性能最优的Er2O2S粉体

c. 探索不同助熔剂对于合成工艺和粉体性能的影响,探究其影响的原因

d. 进行离子掺杂,尝试进行不同的波段激光隐身或者不同隐身方式的复合,找到最佳的掺杂的量

预期目标

1.通过探索不同煅烧温度和不同的保温时间得到性能最佳的纯相La2O2S

2.探索不同助熔剂对于制备纯相的影响并探究其作用机理

3.在性能最佳的制备条件下,通过离子掺杂实现和其它波段激光隐身的复合

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