[发明专利]具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，所述红外隐身薄膜为可对光谱的发射辐射进行调控的薄膜，所述红外隐身薄膜为多层叠加结构，其特征在于，所述多层叠加结构中包含有由高折射率材料层和低折射率材料层交替叠加组成的周期性叠层结构；所述周期性叠层结构包括复合叠加的第一多层膜结构和第二多层膜结构，所述第一多层膜结构的中心波长为λ₁，所述第二多层膜结构的中心波长为λ₂，且3.0μm≤λ₁≤5.0μm，8.0μm≤λ₂≤14.0μm；

所述高折射率材料层为Si材料层，所述低折射率材料层为ZnS材料层；

所述第一多层膜结构由薄型高折射率材料层H₁和薄型低折射率材料层L₁交替叠加两个周期后复合而成，且由内而外依次为H₁-L₁-H₁-L₁，所述薄型高折射率材料层H₁的厚度为294.0±10.0nm，所述薄型低折射率材料层L₁的厚度为463.0±10.0nm；

所述第二多层膜结构由厚型高折射率材料层H₂和厚型低折射率材料层L₂交替叠加两个周期后复合而成，且由内而外依次为H₂-L₂-H₂-L₂，所述厚型高折射率材料层H₂的厚度为809.0±10.0nm，所述厚型低折射率材料层L₂的厚度为1273.0±10.0nm。

2.根据权利要求1所述的具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，其特征在于：所述Si材料层的折射率为n_H=3.20～3.43，所述ZnS材料层的折射率为n_L=2.16～2.20。

3.根据权利要求1或2所述的具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜，其特征在于：所述红外隐身薄膜在3.0μm～5.0μm和8.0μm～14.0μm的红外窗口波段实现低发射，其发射率在0.1以下；所述红外隐身薄膜在5.0μm～8.0μm的非窗口波段实现高发射，其发射率在0.6以上。

4.一种如权利要求1～3中任一项所述的具有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）衬底清洗：准备衬底材料，并对衬底材料进行清洗、干燥；

（2）采用射频磁控溅射方法在衬底材料上溅射镀Si薄膜，通过控制射频溅射功率和溅射时间得到相应设计厚度的高折射率材料层；

（3）采用射频磁控溅射方法在高折射率材料层上溅射镀ZnS薄膜，通过控制射频溅射功率和溅射时间得到相应设计厚度的低折射率材料层；

（4）重复上述步骤（2）～（3）多个周期，并结合对设计厚度的交替控制，得到有光谱选择性低发射率的红外隐身薄膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的衬底材料为蓝宝石，所述清洗时先使用去离子水清洗衬底材料表面杂物，再用无水乙醇浸泡在超声波清洗仪里清洗。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，溅射镀Si薄膜的溅射条件包括：衬底温度为200.0℃～300.0℃，射频溅射功率为50.0W～100.0W，溅射时间为8.0min～30.0min；

所述步骤（3）中，溅射镀ZnS薄膜的溅射条件包括：衬底温度为50.0℃～100.0℃，射频溅射功率为100.0W～150.0W，溅射时间为12.0min～40.0min。