[發明專利]一種輕合金基光子晶體紅外隱身材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710915936.0
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107794557B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 陳東初;魏紅陽;常萌蕾;戶華文
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: C25D11/08
• 分類號: C25D11/08;C25D11/10;C25D11/30;C25D11/26;C25D11/16
• 代理公司: 44100 廣州新諾專利商標事務所有限公司
• 代理人: 許英偉<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明所述一種輕合金基光子晶體紅外隱身材料的制備方法，通過以下步驟實現：1)對輕合金進行前處理，在堿洗液中堿洗4～6min，溫度：60～70℃采用超出水沖洗干凈，在酸洗液中酸洗3～5min，溫度：25℃采用超純水沖洗干凈；2)將輕合金試樣放入含有H₂SO₄、H₂C₂O₄、C₃H₈O₃的電解液中做周期性變電壓氧化處理，得到光子禁帶處于紅外光波范圍內的光子晶體層紅外隱身材料。本發明制得的AAO光子晶體層結合力牢固，抗氧化，強度高，耐高溫性能優越，在2500～9700nm紅外范圍內，紅外發射率最低達到0.12，對紅外波段具有較高的反射率特性，操作簡單、成本較低、涂層結合力牢固、材料機械性能與耐高溫性能良好，該種涂層材料可以應用于輕質合金航空航天器的紅外隱身領域。

技術領域

本發明涉及一種輕合金基光子晶體紅外隱身材料的制備方法，用陽極氧化技術在輕合金(鋁合金)上制備光子晶體紅外隱身材料的方法，特別是涉及以輕合金(鋁合金)為基板，用特殊氧化方法與適當電解液及工藝條件制備光子晶體層，屬于紅外隱身材料技術領域。

背景技術

由不同折射率的的電介質材料在空間上按照一定的周期性排列形成了光子晶體。光子受周期性排列結構的調控作用，進而形成了光子不能通過的能帶結構，稱為光子禁帶(Photonic Band Gap，PBG)。落入光子禁帶中的光譜將被完全阻止傳播。光子晶體能夠在光子禁帶內實現對射入電磁波的高反射性能，改變材料內部的紅外發射特性，進而抑制相應波段的紅外輻射能量，從而使紅外探測設備探測不到紅外發射性能較高的物體。光子晶體能夠改變目標的紅外輻射特性，通過合理的設計，使紅外輻射特性與其背景相近，進而對紅外探測設備造成干擾，實現紅外光波段的隱身。但在紅外隱身領域，光子晶體材料在應用中還存在一些問題，比如傳統的膠體自組裝制備的光子晶體材料紅外隱身范圍不夠寬廣，機械性能差，易脫落，抗高溫性能差。

據JOURNAL OF APPLIED PHYSICS(2014年第116期)報道，研究者通過模擬計算及實驗制備的由Ge和ZnS組成的疊層結構的光子晶體在紅外光波范圍3～5μm和8～12μm表現出較低的紅外發射率。但其制備成本較高，且在更為寬廣的紅外范圍內其紅外發射率有待進一步降低。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種輕合金基光子晶體紅外隱身材料的制備方法，解決了紅外隱身范圍不夠寬廣，機械強度差，易脫落，制備成本高等缺陷，對輕合金航空航天器紅外隱身性能的發展起到了一定的作用。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種輕合金基光子晶體紅外隱身材料的制備方法，通過以下步驟實現：

1)對輕合金進行前處理，在堿洗液中堿洗4～6min，溫度：60～70℃，采用超純水沖洗干凈，在酸洗液中酸洗3～5min，溫度：25℃，采用超純水沖洗干凈；

2)將輕合金試樣放入含有H₂SO₄、H₂C₂O₄、C₃H₈O₃的電解液中做周期性變電壓氧化處理，且陰極板采用高純鉛板，得到光子禁帶處于紅外光波范圍內的光子晶體層紅外隱身材料；

步驟2)中，電解液組成為：85～110g/L H₂SO₄、8～15g/L H₂C₂O₄、4～8g/LC₃H₈O₃的電解液。