[發明專利]一種可見光與紅外兼容偽裝材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610810584.8
• 申請日: 2016-09-08
• 公開（公告）號: CN106382854B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 程海峰;劉東青;李陽;張朝陽;彭任富
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: F41H3/00
• 分類號: F41H3/00;B32B9/04;B32B33/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙)43213
• 代理人: 楊斌,魏龍霞

技術領域

本發明屬于隱身材料領域，尤其涉及一種可見光與紅外兼容偽裝材料及其制備方法。

背景技術

現代戰爭中，隨著探測器的不斷發展，單一波段的偽裝材料難以滿足現代化戰爭的需求，實現可見光與紅外等多波段兼容偽裝是偽裝技術發展的必然趨勢。

可見光與紅外偽裝材料指的是同時具有可見光和紅外兩種偽裝性能的偽裝材料。一方面，它要具有不同的顏色，可以利用自身顏色特征減少目標與背景之間的亮度、色彩和運動的對比特征等，達到對目標視覺信號的控制，以此來降低可見光探測系統發現目標的概率；另一方面，它要具有較低的紅外發射率，通過紅外發射率的不同來控制目標與背景之間紅外輻射的差別，形成熱迷彩，使紅外探測與成像系統不能夠識別目標的性質特征，從而實現紅外偽裝的目的。

目前對可見光與紅外偽裝材料的報道還不是很多，從現有技術來看，目前研究者通常從兩個方面進行研究：一是低紅外發射率的著色顏料；二是向彩色涂料中添加低紅外發射率的填料。就目前的情況而言，進行低發射的著色顏料分子設計難度很大，到目前為止，真正靠合成新的分子或改變分子結構得到的彩色顏料還極少。當前階段，可見光與紅外兼容偽裝材料的研究主要集中在偽裝涂料上，通過在一般色彩涂料中加入低發射率填料，以期望使得涂料的發射率顯著降低，同時不改變原有可見光與紅外偽裝性能。但是目前紅外隱身涂料的彩色品種仍然較少，沒有形成彩色系列；另外紅外隱身涂料涂布時，厚度大，導致其重量較大，攜帶和應用均不方便；紅外隱身涂料制成的涂層，其物理機械性能和附著力偏低，難以長期接受紫外線照射和大氣腐蝕；并且采用紅外隱身涂料的可見光與紅外兼容偽裝材料的紅外發射率較高，在0.6以上，也難以滿足軍事化材料的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種可見光與紅外兼容偽裝材料及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種可見光與紅外兼容偽裝材料，為層狀結構，從下至上依次包括襯底、紅外低發射率層和氧化物薄膜層；所述氧化物薄膜層為Cr₂O₃薄膜。

上述的可見光與紅外兼容偽裝材料，優選的，所述Cr₂O₃薄膜的厚度為100nm～1μm。進一步優選的，Cr₂O₃薄膜的厚度為100～600nm。由于薄膜干涉的作用，不同厚度的Cr₂O₃薄膜在可見光波段會產生不同的反射率曲線，不同的可見光波段的反射率曲線會對應不同的顏色，具體如圖1所示。

上述的可見光與紅外兼容偽裝材料，優選的，所述紅外低發射率層選自Au薄膜、Ag薄膜和Al薄膜中的任一種。

上述的可見光與紅外兼容偽裝材料，優選的，所述紅外低發射率層的厚度為100nm～2μm。

作為一個總的發明構思，本發明提供一種上述的可見光與紅外兼容偽裝材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)在襯底上通過射頻磁控濺射方法制備紅外低發射率層；

(2)在所述紅外低發射層的表面通過射頻磁控濺射方法制備Cr₂O₃薄膜，完成可見光與紅外兼容偽裝材料的制備。

上述的制備方法，優選的，所述步驟(1)中，射頻磁控濺射工藝參數為：以Al靶、Ag靶或Au靶為濺射靶材，本底真空為2×10^-8～5×10^-6Torr，濺射溫度為25℃～100℃，濺射壓力為2mTorr～7mTorr，濺射功率為50W～300W。采用該工藝制備的紅外低發射率層表面光滑、平整，紅外反射率在95％以上。

上述的制備方法，優選的，所述步驟(2)中，射頻磁控濺射的工藝參數為：以Cr₂O₃靶為濺射靶材，本底真空為2×10^-8～5×10^-6Torr，濺射溫度為470℃～800℃，濺射壓力為2mTorr～7mTorr，濺射功率為50W～300W。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明的可見光與紅外偽裝材料中的氧化物薄膜顏色可調控，不僅具有綠色，而且其他多種色彩，能適應不同條件下的偽裝要求，如沙漠條件下的土黃色等。