[发明专利]一种纳米周期结构红外辐射抑制材料及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及军事红外隐身与伪装技术领域，具体为一种纳米周期结构红外辐射抑制材料，本发明还提供了该材料的制作方法。

背景技术

传统的红外隐身与伪装主要是利用高、中、低发射率材料使军事目标的外形轮廓分割变形来达到隐身的目的。这种材料虽然对静态无源目标的红外隐身能够起到一定的效果，但对高温目标和有热源目标，如飞机发动机喷口、舰艇、坦克的发动机等，无法实施有效地红外隐身，这其中主要原因是低发射率材料的设计制备一直是红外隐身的难点，目前低发射率不能做到很低的水平。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种纳米周期结构红外辐射抑制材料，其能保证被覆盖的高温目标和有热源目标物体的红外隐身。

一种纳米周期结构红外辐射抑制材料，其技术方案是这样的：其包括衬底和上层的薄膜材料，其特征在于：所述薄膜材料为五个周期的复合纳米锗和硫化锌薄膜相互复合而成，所述复合纳米锗和硫化锌薄膜的上层是1.1mm厚度的纳米硫化锌薄膜、下层为0.7mm厚度的纳米锗薄膜。

其进一步特征在于：所述衬底为基础布等柔性材料；所述衬底为硬质材料。

一种纳米周期结构红外辐射抑制材料的制作方法，其特征在于：

将锗材料、衬底置于真空镀膜机内部，真空状态下采用蒸发镀膜在衬底上镀0.7mm厚度的纳米锗薄膜，之后移除锗材料换上硫化锌材料，真空状态下采用蒸发镀膜在锗薄膜上镀1.1mm厚度的纳米硫化锌薄膜，之后保持衬底位置不变，在已经镀膜的衬底的上表面在真空状态下进行蒸发镀膜，依次交替镀0.7mm厚度的纳米锗薄膜、1.1mm厚度的纳米硫化锌薄膜各四次。

其进一步特征在于：其具体工艺步骤如下：

a、将锗材料和衬底置于未抽真空的真空镀膜机的真空室，把真空室的气体

排到10^-4Torr（托）以下的压强，加热锗至300℃以上使其蒸发形成纳米微粒，在衬底表面均匀沉积，之后停止加热，自然冷却后，通过石英晶体监控膜厚仪来确保衬底上表面形成0.7mm厚度的纳米锗薄膜；

b、将真空室的锗材料移除换成硫化锌材料，衬底位置不动，把真空室的气体排到10^-4Torr（托）以下的压强，加热硫化锌材料至300℃以上使其蒸发形成纳米微粒，在衬底表面均匀沉积，之后停止加热，自然冷却后，通过石英晶体监控膜厚仪来确保衬底上表面形成1.1mm厚度的纳米硫化锌薄膜；

c、依次交替重复a和b步骤各四次，在衬底表面形成五个周期的复合纳米锗和硫化锌薄膜。

其更进一步特征在于:

所述衬底材质需能经受的住300℃以上的高温，所述真空室中的加热温度不高于所述衬底的理化性能发生变化高温区间的最低温度。

本发明的红外辐射抑制材料，由于其包括衬底和上层的薄膜材料，所述薄膜材料为五个周期的上层是1.1mm厚度的纳米硫化锌薄膜、下层为0.7mm厚度的纳米锗薄膜复合而成，其将具有不同折射系数的锗、硫化锌介质在空间按周期排列，且其空间周期与光波长相当，由于布拉格散射，该体系将会在8~14mm波段范围内产生光子禁带，如果光子的能量落入光子禁带光谱范围内，就不能在介质中传播，故当该材料覆盖于高温物体的外表面后，高温物体外表面的辐射特性改变，使得材料的发射率在在8~14mm波段范围内出现较低值，而现有各种红外探测器响应的主要波段为8μm～14μm，使用该抑制材料后可以使得红外探测器无法响应，进而到达红外隐身；

其中，当衬底为基础布等柔性材料，其能覆盖于伪装网、遮帐等无固定形态的物体上，当衬底为硬质材料时，其能覆盖于有固定形态的物体上，例如机动坦克的发动机部位、电站、洞库工程的排烟管，其能能保证被覆盖的高温目标和有热源目标物体的红外隐身。

附图说明

图1为本发明的结构示意放大图。

具体实施方式

一种纳米周期结构红外辐射抑制材料，其结构见图1，其包括衬底1和上层的薄膜材料，薄膜材料为五个周期的复合纳米锗和硫化锌薄膜相互复合而成，复合纳米锗和硫化锌薄膜的上层是1.1mm厚度的纳米硫化锌薄膜2、下层为0.7mm厚度的纳米锗薄膜3，衬底为基础布等柔性材料或硬质材料。

一种纳米周期结构红外辐射抑制材料的制作方法：

具体实施例一：将耐高温的基础布作为衬底