【摘 要】
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目前,应用最广泛、红外隐身效果最好的红外隐身涂层是以片状金属粉末为填料的涂层材料。由于金属粉末高电导率和高介电常数的特性,这种涂层与自由空间的阻抗匹配较差,对雷达波的反射率偏高,雷达兼容隐身性能较差。为了改善红外隐身涂层的雷达兼容隐身性能,本文以光学原理指导材料的选择和粉末形貌的设计,使用CdS代替金属粉末,并采用水热法和其他工艺使CdS粉末的形貌接近设计要求,降低CdS填料的发射率,制备出雷达兼
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目前,应用最广泛、红外隐身效果最好的红外隐身涂层是以片状金属粉末为填料的涂层材料。由于金属粉末高电导率和高介电常数的特性,这种涂层与自由空间的阻抗匹配较差,对雷达波的反射率偏高,雷达兼容隐身性能较差。为了改善红外隐身涂层的雷达兼容隐身性能,本文以光学原理指导材料的选择和粉末形貌的设计,使用CdS代替金属粉末,并采用水热法和其他工艺使CdS粉末的形貌接近设计要求,降低CdS填料的发射率,制备出雷达兼容隐身性能优秀的低发射率填料。本论文的具体研究成果如下:1、分析了利用光的相互干涉增强反射的原理实现8–14μm红外低发射率和提高雷达兼容隐身性能这两个目标对材料性能的要求,然后选择电导率和介电常数较低的CdS作为填料材料。再依据CdS的折射率和生长习性,设计得到CdS填料颗粒的理想形貌为直径1.14μm的柱体2、通过正交试验探索了水热工艺参数对CdS填料的形貌、发射率等性能的影响及其机理。结果发现:保温温度为260℃、保温时间为3 d、Na OH浓度为6 mol/L时,CdS填料的形貌最接近理想形貌,以该工艺制得的CdS填料发射率最低。3、采用表面活性剂辅助水热法和二次水热法等工艺进一步优化CdS填料的形貌,降低其发射率。结果发现:在上一节最优工艺的基础上加入CTAB并使其浓度为0.001 mol/L,获得产物后再进行时长为3 d的二次水热处理,CdS填料发射率可低至0.486,介电常数实部小于3.5,经测试在2–18 GHz波段对吸波材料的雷达隐身性能几乎没有负面影响,具有优秀的雷达兼容隐身性能。
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