[发明专利]一种相变增强的红外雷达隐身结构及其制备方法

说明书

本发明涉及隐身材料技术领域，提供了一种相变增强的红外雷达隐身结构，包括从上向下依次设置有相互粘接的上蒙皮层、第一吸波材料层、第一粘接层、第二吸波材料层、第二粘接层、第三吸波材料层、底蒙皮层和反射层；所述除反射层之外的各层中，均包括透波相变涂料，透波相变涂料包括相变填料和树脂基体，相变填料包括无机相变填料、有机相变填料、有机相变填料和/或无机相变填料与微胶囊壳层构成的相变微胶囊中的一种或多种；相变填料占相变涂料质量百分比为30％～80％。本发明的相变涂料层设置能显著增强结构的红外雷达隐身效果。

技术领域

本发明总体地涉及隐身材料技术领域，具体地涉及一种相变增强的红外雷达隐身结构及其制备方法。

背景技术

红外、雷达隐身结构材料作为隐身设计的重要方向之一，一直是隐身材料研究重点。一方面，红外雷达隐身结构材料能够通过自身的吸收和衰减作用减少电磁波的反射和散射，实现对电磁波的损耗，进而大幅度降低目标的雷达散射截面；另一方面，红外雷达隐身结构材料通过红外隐身材料有效地解决了目标红外图像分割的问题，增强与环境的融合度，降低目标被发现的概率。

但目前采用的红外雷达隐身结构材料在工作环境下，日照导致其升温速率高于自然环境，夜间其降温速率小于自然环境，导致此条件下目标红外特征明显，难以适应目标的伪装隐身需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种相变增强的红外雷达隐身结构，在各功能层中增加透波相变涂料，一方面，透波相变涂料形成的透波相变层改善了隐身结构板的阻抗匹配性能，增强了雷达隐身性能，另一方面，透波相变层在高温环境下能够储存热量，降低材料升温速率，在低温下能够释放热量，降低材料降温速率，使目标表面的温度变化速率与环境温度变化相适应，增强了红外隐身性能。

本发明的技术方案是，一种相变增强的红外雷达隐身结构，其特征在于，包括从上向下依次设置有相互粘接的上蒙皮层、第一吸波材料层、第一粘接层、第二吸波材料层、第二粘接层、第三吸波材料层、底蒙皮层和反射层；所述除反射层之外的各层中，均包括透波相变涂料。

进一步的，上述透波相变涂料由相变填料均匀分散在树脂基体中构成；所述相变填料占相变涂料质量分数为30％～80％；所述相变填料包括无机相变填料、有机相变填料、有机相变填料和/或无机相变填料与微胶囊壳层构成的相变微胶囊中的一种或多种；所述无机相变填料为V₂O₅粒子和/或半金属相变离子；所述半金属相变离子为Ge、Sb和Te的复合粒子；所述有机相变填料为十三烷、十八烷、二十烷、二十六烷、二十八烷、切片石蜡的一种或多种；所述微胶囊壳层材料为SiO₂、三元乙丙橡胶、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、CaCO₃的一种或多种。

进一步的，上述透波相变涂料还包括树脂基体，所述树脂基体由环氧改性树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种或多种组成。

进一步的，上述上蒙皮层还包括透波纤维布和红外隐身涂料，所述上蒙皮层通过在透波纤维布表面涂覆0.05mm～1mm厚度的透波相变涂料，然后涂覆0.02mm～0.1mm厚度的红外隐身涂料所得；所述底蒙皮层还包括透波纤维布，底蒙皮层通过在透波纤维布表面涂覆0.05mm～1mm厚度的透波相变涂料所得；所述透波纤维布为玻璃纤维布、石英纤维布、聚乙烯纤维布中的一种或多种的组合。

本发明的上蒙皮层通过透波纤维布减少面层雷达波反射，通过红外隐身涂层实现红外隐身功能，通过透波相变涂料赋予上层蒙皮储热功能与红外隐身增强功能。

进一步的，上述第一吸波材料层、第二吸波材料层和第三吸波材料层均还包括吸波蜂窝芯和/或吸波泡沫；其中第一吸波材料层使用的吸波涂料中吸收剂的质量百分比为1％～15％之间，第二吸波材料层使用的吸波涂料中吸收剂的质量百分比为1％～40％，第三层波材料层使用的吸波涂料中吸收剂的质量百分比为1％～90％；所述透波相变涂料涂敷于吸波蜂窝芯和/或吸波泡沫表面，透波相变涂料的涂覆厚度为0.05mm～0.5mm。