[发明专利]一种以皮革为基材的红外隐身材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种在常温红外大气窗口8‑14μm下，具有低发射率而且温度得以控制的红外隐身皮革材料。其特点是利用家畜动物的皮制成的天然皮革作为基础材料，在其表面涂覆低发射率金属材料，或将天然皮革脱水处理加入相变材料后，再涂覆低发射率金属材料，制备具有发射率低、温度可控、柔软可折叠、可穿戴的红外隐身材料。另外，本发明专利可通过调控涂层金属种类和配比制备兼具红外隐身和雷达隐身双重功能的皮革材料。

技术领域

本发明属于功能材料的研究领域，具体涉及一种以皮革为基材制备具有红外隐身功能材料的方法。

背景技术

红外热成像技术是目前军事领域尤为重要的侦查手段之一，主要利用目标的热辐射成像进行侦查，具有夜间探测性能优良、抗干扰能力强、可适应各种复杂作战环境等特点。基于上述原因，亟需开发红外隐身材料来提高武器装备和作战士兵的战场生存能力和突防能力。

根据Stefan-Boltzmann定律M = σεT⁴可知，物体的红外辐射强度M由目标温度T和红外发射率ε共同决定[田乃林. 红外隐身方法与材料的发展. 红外隐身涂料的研究进展.化工进展, 2201, 21, 283-286.]。目前，已见报道的红外隐身材料主要通过其表面覆盖红外低发射率的高反射率材料以此降低表面的红外发射率ε实现红外隐身[郦江涛, 姜卫陵,赵云峰. 红外隐身涂料的研究进展. 宇航材料工艺, 2000, 5, 15-18. 余慧娟, 徐国跃,沈轩, 邵春明. 8～14 μm波段低发射率涂料的制备与优化研究. 兵器材料科学与工程,2008, 31, 49-52.]。但根据Stefan-Boltzmann定律可知，物体的红外辐射强度M还与材料表面温度T的4次方成正比，即材料温度的升高会急剧增大物体的红外辐射强度M。因此，除了降低物体表面红外发射率ε外，制备高性能红外隐身材料还需降低材料的热传导，使其在反射大量外界热辐射能量后，自身温度不会因高温目标的热传导而产生变化，保证其红外热辐射与背景红外热辐射一致，从而实现优良的红外隐身效果。目前，该类新型红外隐身材料的制备仍然极具挑战。

发明内容

本发明专利主要是针对上述问题，提供一种在常温红外大气窗口8-14 μm下，具有低发射率而且温度得以控制的红外隐身皮革材料。其特点是利用家畜动物的皮制成的天然皮革作为基础材料，在其表面涂覆低发射率金属材料，或将天然皮革脱水处理加入相变材料后，再涂覆低发射率金属材料，制备具有发射率低、温度可控、柔软可折叠、可穿戴的红外隐身材料。另外，本发明专利可通过调控涂层金属种类和配比制备兼具红外隐身和雷达隐身双重功能的皮革材料。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

方案一：

一种以皮革为基材的红外隐身材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取天然牛皮皮革，以皮革表面积计算，将2-20 mg/cm²的金属粉体（MP）分散在非反应的溶剂中，搅拌得到分散液A；

（2）将皮革涂饰剂作为粘合剂，分散在非反应的溶剂中，搅拌得到分散液B；

（3）对步骤（1）与（2）中得到的分散液A与B混合搅拌均匀得到分散液C；

（4）将步骤（3）所得分散液C均匀地喷涂在皮革表面，干燥后，即得具有红外隐身性能的皮革/MP复合材料。

方案2：

一种以皮革为基材的红外隐身材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取铬鞣后的天然牛皮皮革，在有机溶剂中多次脱水后，将质量为铬鞣皮革湿重的10-30%相变材料与铬鞣皮革湿重的100%丙酮混合均匀，然后与脱水后的皮革一同置入制革工艺采用的转鼓内，50℃下转动4 h，得到吸附了相变材料的天然皮革；