[發明專利]一種氣承式紅外隱身膜結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202110253197.X
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113185142A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 孟獻豐;姜欣;孔慶豐
• 申請（專利權）人: 江蘇大學;揚州斯帕克實業有限公司
• 主分類號: C03C17/36
• 分類號: C03C17/36
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 李鵬

本發明公開的一種氣承式紅外隱身膜結構及其制備方法，其結構從上到下依次包括金屬纖維紅外隱身涂層、阻燃防水涂層和受力結構層。其制備方法如下：（1）采用靜電紡絲技術制備金屬短切纖維；（2）在受力結構層表面涂覆阻燃防水層；（3）在阻燃防水層表面涂覆10?30μm的紅外隱身涂層。本發明的膜層既可應用與氣承式結構建筑，又可以實現紅外隱身具有雙功能特性。本發明的方法簡單，成本低，易實現工業化。

技術領域

本發明屬于隱身膜結構技術領域，具體涉及一種氣承式紅外隱身膜結構及制備方法。

屬于電磁防護領域，特別是氣承式結構膜層的制備。

背景技術

隨著偵查和探測技術的飛速發展，各種先進和高性能的探測和制導設備已經應用于現代軍事領域。特別是紅外探測設備，其具有偵察距離長、偵察精度高、隱蔽性好以及抗干擾性強和使用攜帶方便等特點，導致武器裝備易受敵方紅外探測和打擊的嚴重威脅，大大降低了裝備的戰場生存能力。為了提高戰場上武器裝備的隱蔽性和安全性，以降低重要軍事目標的紅外發射率和削弱敵方紅外探測器效能為目的的紅外隱身技術稱為研究的熱點。目前對目標的紅外隱身技術包括結構隱身和材料隱身，結構隱身主要通過改變目標形狀從而改變紅外線的傳播方向，這種方法靈活性差，適用范圍窄；材料隱身主要采取在其表面涂覆隱身涂料實現隱身，這種技術方便、成本低，特別適用于單兵或獨立裝備。但是，國家為了保持軍隊的戰斗力和試驗新型裝備和戰術，要定期進行大規模、機動化的軍事演習和練兵活動。為了提升軍演的保密程度，需要搭建大型的臨時指揮場所和軍事裝備庫，這些裝備和人員的安全防護成為了隱身防護系統領域的重要研究課題。研究跨度大、機動性和耐久性強的隱身膜層用于構建大型的軍用指揮場所和裝備停放場地對提升結構適合于本技術領域的研究人員。

氣承式膜結構是一種通過壓力控制系統向建筑屋內充氣，利用建筑物內外壓差保證體系剛度的結構。由于其具有跨度大、建造速度快、結構簡單、使用安全可靠、價格低廉、拆卸方便以及隔熱、耐久性好等特點，特別適用于搭建大型臨時場所。但由于其表面涂層不具備隱身性能，目前在國防和軍事防護領域很少應用。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種氣承式紅外隱身膜結構及其制備方法。所述氣承式紅外隱身結構從上到下依次包括紅外隱身涂層、阻燃防水涂層和受力結構層。本發明制備氣承式膜結構中紅外隱身涂層厚度為10-30μm，紅外發射率≤0.45，實現了紅外隱身性能。膜結構具有柔性好、強度高、阻燃和防水的功能，可用于大跨度紅外隱身防護建筑的搭建。

本發明的技術方案是：一種氣承式紅外隱身膜結構，所述的膜結構自上而下依次包括金屬纖維紅外隱身涂層、第一阻燃防水涂層、受力結構層和第二阻燃防水涂層，所述的金屬纖維紅外隱身涂層的厚度為10-30μm，紅外發射率≤0.45。

優選地，所述的金屬纖維紅外隱身涂層中的金屬纖維為Fe、Co、Ni納米纖維中的一種或Fe、Co、Ni納米合金纖維中的至少一種。

優選地，所述的第一阻燃防水涂層、第二阻燃防水涂層為聚四氟乙烯涂層。

優選地，所述的受力結構層為玻璃纖維和碳纖維中的一種。

一種氣承式紅外隱身膜結構的制備方法，包括以下步驟：

S1、在受力結構層表面浸漬阻燃防水涂層；

S2、在金屬纖維紅外隱身涂層材料中添加粘結劑一，并攪拌均勻，得到金屬纖維紅外隱身涂層；

S3、采用涂覆技術將金屬纖維紅外隱身涂層涂敷在浸漬阻燃防水涂層的受力結構層的表面，得到紅外隱身膜結構。

優選地，步驟S2中金屬纖維紅外隱身涂層材料的制作過程是：將金屬鹽溶于有機粘結劑二和有機溶劑中，攪拌得到均勻的電紡絲溶液，采用靜電紡絲技術制備出前驅體纖維，500-650℃煅燒得到納米金屬或合金纖維，將該纖維球磨至3-5μm的納米短切纖維；將質量比20%-40%的納米短切纖維分散于高透明性樹脂中，加入分散劑，攪拌均勻。