[發明專利]一種基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料及制備方法

有效

• 申請號: 201811030956.0
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109181650B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 李傳常;謝寶珊;陳薦
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生

本發明公開了一種基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料及制備方法；特別指一種VO₂/云母基相變儲熱薄層復合材料及制備方法；屬于熱紅外隱身材料制備技術領域；所述VO₂/云母基相變儲熱薄層復合材料由VO₂納米顆粒涂層與云母基相變儲熱薄層構成，所述云母基相變儲熱薄層由硬脂酸和提釩后云母基體按質量比3?5:5?7組成。本發明采用焙燒酸浸工藝從釩云母提釩制備VO₂納米顆粒，以提釩后云母為支撐基體嵌入相變功能體制備云母基相變儲熱薄層，在云母基相變儲熱薄層上涂覆VO₂納米顆粒，制得雙重相變復合材料。本發明基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料能夠實現協同強化熱紅外隱身性能，可應用于熱紅外隱身技術中。

技術領域

本發明公開了一種基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料及制備方法；特別指一種VO₂/云母基相變儲熱薄層復合材料及制備方法；屬于熱紅外隱身材料制備技術領域。

背景技術

隨著現代軍事偵查技術的迅速發展，軍事目標生存安全面臨日趨嚴重的威脅。作為反偵察手段的紅外隱身技術能夠提高軍事目標生存能力和作戰效益，一直以來受到各軍事大國的重視。熱紅外隱身材料具有符合條件的紅外發射率、高效的控溫能力，是實現紅外隱身技術的重要途徑。

二氧化釩(VO₂)是一種具有典型熱致變發射率特性的無機相變材料，在相變溫度(T_c=68℃)發生由高紅外發射率低溫單斜結構的半導體相(M相)向低紅外發射率高溫金紅石結構的金屬相(R相)的可逆相變。具有相變可逆、相變溫度可調、熱致變響應快等優勢，同時兼具相變潛熱控溫功能，作為熱紅外隱身材料具有很大應用空間。然而，當目標熱輻射過大時，VO₂紅外輻射負荷增加，無法快速響應背景紅外輻射量。

有機相變材料作為控溫材料可被應用于熱紅外隱身技術。采用非金屬礦物支撐相變材料制備礦物基復合相變材料是低成本制備熱紅外隱身控溫材料的主要研究趨勢，而充分發揮礦物特性制備熱紅外隱身性能優異的礦物基復合相變材料是目前的主要難點。

因而，探索一種結合兩者優點的體系，通過將礦物基復合相變材料作為控溫材料與VO₂結合，減輕VO₂低紅外發射過程輻射負荷，并充分發揮相變材料的控溫能力，有望實現積極快速響應的動態熱紅外隱身。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料及制備方法，協同強化紅外隱身性能，實現積極快速響應的動態熱紅外隱身。

本發明是通過以下技術方案實現的。

本發明一種基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料，所述VO₂/云母基相變儲熱薄層復合材料由VO₂納米顆粒涂層與云母基相變儲熱薄層構成，所述云母基相變儲熱薄層由硬脂酸和提釩后云母基體按質量比3-5:5-7組成。

本發明一種基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料，所述VO₂/云母基相變儲熱薄層復合材料中，VO₂納米顆粒涂層厚度為0.1-0.5mm。

本發明一種基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料，所述采用VO₂納米顆粒涂覆在云母基相變儲熱薄層上構筑雙重相變結構，能夠同時調控紅外發射率和溫度，協同強化熱紅外隱身性能。

本發明一種基于雙重相變的動態熱紅外隱身復合材料及制備方法，包括下述步驟。

步驟一：釩云母提釩與VO₂納米顆粒的制備