[发明专利]一种可见‑红外兼容隐身装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及军事隐身技术领域，尤其涉及一种可见-红外兼容隐身装置。

背景技术

隐身技术(又称为目标特征信号控制技术)是通过控制目标的信号特征，使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。隐身技术是针对探测技术而言的，主要包括可见光隐身、红外隐身、雷达隐身、激光隐身和声隐身等。随着科学技术的不断进步，各种光电磁探测技术也迅猛发展，传统的作战武器所受到的威胁越来越严重，已经达到了“发现即摧毁”的水平，对隐身技术也提出了更高的要求，多波段兼容隐身已经成为主流。

可见-红外兼容隐身是指材料同时具有可见光和红外隐身性能。传统的可见-红外兼容隐身是通过在低发射的红外隐身涂料中加入着色颜料来实现的，这种方法在特定环境下具有很好的隐身效果，但当环境改变时，其伪装效果就会大打折扣乃至失效，需要重新涂覆。以电致变色为代表的自适应可见-红外隐身技术很好的解决了这一难题。电致变色材料的光学特性(颜色、透明度及反射率等)在外加电场下可以实现可逆的变化,其红外吸收与发射率也可以通过改变电压进行调控,是一种快速、高效及低成本的隐身技术。

现有电致变色隐身器件主要有两大类：反射型器件和透射型器件，反射型器件使用的是金属不透明电极，透射型器件使用的是透明电极。两类电致变色器件都具有一定的自适应隐身能力，但存在的共同问题是其可变颜色还较少，可见光隐身能力不足。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种新型可见-红外兼容隐身装置，用以解决现有电致变色器件可见光隐身能力不足的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种可见-红外兼容隐身装置，该可见-红外兼容隐身装置由电致变色器件20和光子晶体器件30组成，电致变色器件20和光子晶体器件30外使用外透明封装层1整体包覆并热封。

特别地，所述电致变色器件20依次由第一柔性透明基底2、第一透明电极3、活性变色材料4、吸附有聚电解质的多孔膜载体5、离子储存层6和第二透明电极7组成。

特别地，所述光子晶体器件30依次由第二柔性透明基底8、第三透明电极9、吸附有电解质的多孔膜载体10、光子晶体层11、金属电极层12和柔性衬底材料13组成。

特别地，所述红外透明封装层1由具有低红外吸收率的低密度聚乙烯组成,聚合物薄膜的厚度约30μm。

特别地，所述第一透明电极3、第二透明电极7和第三透明电极9为采用热蒸镀、脉冲激光沉积、磁控溅射或离子溅射方法制备的厚度为50-200nm的高红外反射率及高电导率的掺杂半导体栅格。

特别地，所述掺杂半导体为掺锡的氧化铟、掺氟的氧化锡或掺铝的氧化锌。

特别地，所述的活性变色材料4和离子储存层6是电致变色器件的主要功能层，为采用溶液旋涂或电化学方法获得的导电聚合物或无机氧化物薄膜，厚度为500nm-3μm；所述导电聚合物为聚苯胺、聚哆吩、聚毗咯、聚乙撑二氧噻吩及其衍生物，以及它们当中两种或多种的混合物；所述无机氧化物为三氧化钨、五氧化二钒、氧化镍、三氧化钼，以及它们当中两种或多种的混合物。

特别地，所述吸附有聚电解质的多孔膜载体5为厚度20-50μm，孔径500nm-20μm的聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚砜膜或聚酞亚胺膜；所述电解质为碳酸亚丙基酯、碳酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯和高氯酸锂混合物，其中碳酸亚丙基酯的质量百分比为35-45％，碳酸乙烯酯质量百分比为35-45％，聚甲基丙烯酸甲酯质量百分比为7-24％，高氯酸锂质量百分比为3-6％。

特别地，所述吸附有电解质的多孔膜载体10为厚度20-50μm，孔径500nm-20μm的聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚砜膜、聚酞亚胺膜；所述电解质为溶于戊二腈的六氟磷酸锂，六氟磷酸锂浓度为0.1-0.5mol/L。

特别地，所述第二柔性透明基底8主要起为第二透明电极7和第三透明电极9提供载体的作用。它为厚度20-50μm的聚碳酸酯膜、聚乙烯膜、聚砜膜和聚苯乙烯膜等。

特别地，所述吸附有电解质的多孔膜载体10主要起为电解质提供载体的作用。它为厚度20-50μm，孔径500nm-20μm的聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚砜膜、聚酞亚胺膜等。所述电解质为溶于戊二腈的六氟磷酸锂，六氟磷酸锂浓度为0.1-0.5mol/L。