[发明专利]一种具有隔音隔热功能的红外和雷达兼容隐身视窗玻璃

说明书

本发明涉及一种具有隔音隔热功能的红外和雷达兼容隐身视窗玻璃，包括外层玻璃和内层玻璃，所述外层玻璃和内层玻璃之间设有真空层，所述外层玻璃的外表面设有微波频率选择表面结构阵列，所述外层玻璃的内表面设有微波共振吸收结构阵列，所述内层玻璃的内表面设有电磁反射膜。本发明视窗玻璃集透明支撑结构与兼容隐身功能于一体，可以基于本身实现宽谱高效的吸收微波和低红外发射率，微波的吸收范围可以覆盖5‑20GHz，吸收效率大于0.9。玻璃表面红外发射率低可至0.23，可以显著降低目标的热辐射量，从而降低被探测的概率。另外本发明的视窗玻璃的可见光透过率在60％以上。同时基于结构中的真空间隔层，本发明的视窗玻璃具有隔音降噪和隔热能力。

技术领域

本发明属于吸波材料领域，涉及一种具有隔音隔热功能的红外和雷达兼容隐身视窗玻璃。

背景技术

当今战场上，随着探测手段的多样化和智能化，对武器装备的战前生存能力提出了严峻考验。多波段联合探测已经成为现代化军事侦察手段发展的必然趋势，其中红外和雷达两种探测手段是目前最主要的两种目标侦察技术。因此，开发能够兼具雷达隐身能力和红外隐身能力的材料将更符合实际需求，最终提高军事目标在多种探测手段联合运用时的伪装能力和生存能力。

现有技术中大多是运用复合涂料来实现兼容隐身，复合涂料存在微波吸收频带窄带宽、吸波效能低的问题，同时在红外隐身效能上还有待提升。而且，现有复合涂料都是非透明的，无法涂覆在视窗之上。

另外，中国专利CN112622391A公开了一种光学透明超宽带雷达与红外双隐身结构，为了实现可见光高透过率，整体结构设计选用光学透明材料透明导电薄膜和透明电介质。该结构自下而上依次设置背板、第一中间介质层、第一频率选择表面层、第二中间介质层和第二频率选择表面层，其中，第一中间介质层和第二中间介质层为高透光的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。隐身结构主要包括由第二频率选择表面层构成的低发射率红外隐身层和由第二频率选择表面层构成的超宽带雷达吸波层。但是这种结构红外隐身和雷达隐身能力还存在不足，无法满足更高要求或其他的应用场景，也无法实现隔音隔热的功能。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种具有隔音隔热功能的红外和雷达兼容隐身视窗玻璃，具备雷达和红外兼容隐身功能，同时兼具隔音隔热能力。

为实现上述目的，本发明提供一种具有隔音隔热功能的红外和雷达兼容隐身视窗玻璃，包括外层玻璃和内层玻璃，所述外层玻璃和内层玻璃之间设有真空层，所述外层玻璃的外表面设有微波频率选择表面结构阵列，所述外层玻璃的内表面设有微波共振吸收结构阵列，所述内层玻璃的内表面设有电磁反射膜。

根据本发明的一个方面，所述微波频率选择表面结构阵列是由第一透明导电薄膜材料沉积在所述外层玻璃外表面形成的图形结构阵列。

根据本发明的一个方面，所述透明导电薄膜材料为氧化铟锡或氧化锌铝，其方阻值为8-15Ω/sq，红外发射率小于0.25。

根据本发明的一个方面，所述微波共振吸收结构阵列是由第二透明导电薄膜材料沉积在所述外层玻璃内表面形成的周期性图案结构，所述周期性图案结构在微波波段产生电磁共振吸收，吸收5-20GHZ的微波。

根据本发明的一个方面，所述第二透明导电薄膜材料为氧化铟锡或氧化锌铝或石墨烯或银纳米线，其方阻值为20-26Ω/sq。

根据本发明的一个方面，所述电磁反射膜为覆盖沉积在所述内层玻璃内表面上的第三透明导电薄膜，用于反射微波与红外辐射。

根据本发明的一个方面，所述第三透明导电薄膜材料为氧化铟锡或氧化锌铝或石墨烯或银纳米线，其方阻值为8-15Ω/sq。

根据本发明的一个方面，所述外层玻璃和内层玻璃为可见光高透过率的石英玻璃、有机玻璃、聚乙烯、聚丙烯中的任意一种，介电常数为2.45-3.8。