[发明专利]一种隐身薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种隐身薄膜及其制备方法，其由内至外依次为基材、内介质层、反射层和外介质层，其中，所述外介质层为具有高折射率的氧化物，其折射率为2.0～3.0；所述内介质层为具有低折射率的氧化物，其折射率为1.0～1.8。在外介质层采用具有高折射率的氧化物，内介质层采用具有低折射率的氧化物，制得解决了隐身薄膜可实现多波段兼容隐身，同时薄膜热力性能好、膜层结合强度高。

技术领域

本发明属于隐身材料领域，具体涉及一种隐身薄膜及其制备方法。

背景技术

宇宙中任何物体，只要温度超过绝对零度(-273.15℃)便可产生红外辐射。红外探索技术便是通过探测物体所发出的红外辐射来识别物体。对于战场上的机动目标，由于自身的热惯量以及表面材料辐射性质与背景存在差异，使得目标与背景对于外界环境变化(太阳辐射和空气温度变化)的热响应不同，因此造成目标与背景的红外辐射特征存在显著差别。更重要的是机动目标在运动中或者停止后相当长的一段时间内有局部很高热源，造成目标暴露。为了对抗红外探测，红外隐身技术也要不断更新换代。

目前，针对单一波段的红外隐身手段已经非常成熟，并且早已在战场上使用。随着探测和侦探技术的快速发展，各种探测技术竞相应用于现在战场，但只对单一波段的红外隐身手段已经无法满足武器装备的要求，因此，本发明的隐身薄膜可以解决红外多波段和可见光兼容隐身问题。

当前军事目标实现红外和可见光兼容隐身手段主要有两种：一是目标表面喷涂具备可见光与红外兼容隐身特性的复合涂料；二是采用隐身遮障。他们都是选用含有绿色、黄色等着色颜料的低发射率涂层覆于目标表面，形成不同的热图灰度等级，实现与背景斑驳的红外特征相融合，进而达到隐身的目的。采用以上涂层工艺具有成本低，工艺简单等优点，然而，能实现兼容隐身的涂层，其发射率通常偏高，一般在0.5左右。另外，隐身涂料的低发射率特征一般依靠自身的材料属性实现的，自然界中这种材料十分有限。

有关文献研究，ZnS/Ag/ZnS薄膜只是在中远红外波段(3～5μm和8～14μm)拥有高反射率(平均反射率为96.8％)，但不能满足在红外多波段拥有很高的反射率、可见光波段(0.38～0.76μm)拥有高透射率(平均射率为88.2％)，而且ZnS薄膜质地相对较软，热力性能相对较差，其一般在经过湿热试验后，膜层会大面积脱落，所以无法满足实际应用，因此，目前停留在技术研究层面，不能批量生产且实际使用。

发明内容

基于此，本发明提供了一种隐身薄膜，在外介质层采用具有高折射率的氧化物，内介质层采用具有低折射率的氧化物，解决了现有的隐身薄膜无法实现多波段兼容隐身的问题，同时解决了现有的薄膜热力性能差、膜层结合强度不高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种隐身薄膜，其由内至外依次为基材、内介质层、反射层和外介质层，其中，所述外介质层为具有高折射率的氧化物，其折射率为2.0～3.0；所述内介质层为具有低折射率的氧化物，其折射率为1.0～1.8。。

本发明中的隐身薄膜在内外介质层使用不同的氧化物，在外介质层中使用高折射率的氧化物，作为反射层的增透层和保护层，降低反射层对可见光的反射，同时增加可见光的透射率；在内介质层使用具有低折射率的氧化物，增加反射层对红外多个波段的反射，同时内介质层与反射层和基材的结合力强，可实现物理化学性能稳定、光学性能优异的目的。

进一步的，所述基材为玻璃、高分子材料中的一种，这里的高分子材料可以选自PET、TPU、PVC、BOPP、PI透明薄膜中的一种，本领域技术人员知晓的常规高分子材料薄膜均可以用于本发明的技术方案中。

进一步的，所述具有高折射率的氧化物为ZnO、Nb₂O₅、Ta₂O₅、TiO₂中的一种，所述外介质层的厚度为10～70nm。