不同形貌氧化锌粒子的制备与红外发射率研究开题报告
2021-12-13 20:51:43
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
红外隐身材料是指用于减弱武器系统红外特征信号以达到隐身技术要求的特殊功可以材料,也称红外伪装材料或热伪装材料。近年来,红外隐身材料的研究与开发,尤其是纳米结构材料的出现,大大推动红外隐身技术的发展。影响热红外隐身涂料性能的因素很多,如颜料、黏合剂和涂装工艺等。其中,颜料是影响涂料隐身性的重要因素。低红外发射率涂料是专门涂敷在物体的外表面,可大幅降低物体被红外探测器检测到的一种材料。红外隐身涂料具有工艺简单、施工方便、成低廉且应不受物体几何形状限制等优势,因而已广泛应用于国防、科技等领域(如车辆、舰船、飞机和某些战术导弹等)。
zno作为一种重要的金属氧化物,可通过半导体掺杂、复合成膜等方式制备特别的无机颜料,其在红外隐身方面具有广阔的应用前景。因此,研究氧化锌材料的制备方法及其红外发射率具有一定的实际意义。
国内外研究现状
关于红外隐身技术,目前,国外红外隐身技术的发展已进入实用阶段。飞机、导弹、战舰、坦克都已采用了红外抑制技术。美国的第三代隐身飞机和隐身导弹均在考虑雷达隐身的同时.考虑了红外隐身问题。据估计,红外隐身的最佳综合效果,可将目标的红外辐射减缩9o%以上[1]。关于红外隐身涂料的研究现状,美国海军部已经研制了用于军舰的兰灰色低红外发射率涂料,涂层3~5、8~14和2~15μm的发射率分别为0.463、0.520和0.512,0.3~1.8μm的太阳吸收率为0.684。美国还研制了一种低发射率热隐身涂料,将直径为7oμm的片状铝(质量比占38%),掺杂到无机磷酸盐粘结剂中,添加其它的填料和助剂,得到在l0.6μm发射率为0.18的良好效果。英国杜菲狄坦宁公司研制的热隐身涂料,具有良好的红外反射率,可适应很多红外波段的需要。德国研制的一种飞行器用红外隐身涂料,由碳化硼、石墨、导电炭黑、碳化硅或聚乙炔等组成,在小于14μm的波段内提供红外隐蔽,同时具有较好的防腐能力。目前国内的红外隐身涂料主要有金属粉(如a1粉)树脂型的有机红外隐身涂料,低发射多层薄膜型无机金属氧化物类,或以金属氧化物作为颜料类等[2]。从国外现状看,第一,国外的热红外隐身涂料已形成了彩色化,但彩色品种仍不够丰富,实用化的较少;第二,国外研制的低发射率涂料在对付可见光、红外和微波探测的兼容性方面虽然有了长足的发展,仍没有完全解决好。我国热红外隐身涂料的研究起步较晚,更应该大力投入资源去研究。
2. 研究的基本内容
1. 分析涂料红外隐身的原理。
2. 使用液相法制备不同形貌的氧化锌粒子。
3. 研究不同形貌氧化锌粒子的红外发射率,以及氧化锌处理温度对红外发射率的影响。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
(1) 实施方案
本论文通过液相法制备氧化锌粉体材料,并对材料进行不同温度的热处理,使用x射线衍射仪、扫描电子显微镜对材料进行表征;测试不同形貌的氧化锌粒子在3~5、8~14μm频段的红外发射率;分析氧化锌材料红外辐射机理。
(2) 进度安排
4. 参考文献
[1] 刘世良,红外隐身技术发展综述,中国航天,1994,(7):41-44
[2] 李海燕,张世珍,孙春龙,关迎东,隐身涂料的研究进展与发展方向,功能材料,2013, 44(增刊i):36-40
[3] 宋旭春,徐铸德,陈卫祥,韩贵,刘波,郑遗凡,无机化学学报,2004,(2):186-190