[发明专利]一种多频谱烟幕干扰材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多频谱烟幕干扰材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将淀粉、去离子水和分散剂混合均匀，得到水溶胶；将激光吸收材料和硅烷偶联剂加入水溶胶中混合均匀，加热得到核壳结构水凝胶材料，对核壳结构水凝胶材料进行干燥处理；对干燥后的核壳结构水凝胶材料进行碳化处理，得到碳气凝胶粉体；在碳气凝胶粉体上依次沉积Ti金属层和TiN层；将沉积金属层后的碳气凝胶粉体负载纳米TiO₂，得到烟幕干扰材料。

技术领域

本发明属于烟幕干扰材料技术领域，具体地说涉及一种多频谱烟幕干扰材料及其制备方法。

背景技术

烟幕干扰材料可以将固态或液态干扰粒子释放到空中，实现对光的反射、折射、散射和吸收功能，另外，干扰粒子还能够对特定电磁波进行遮蔽和干扰，因此烟幕干扰材料在现代战争中常用于对敌方探测仪器进行干扰，以实现战场目标的隐身。

由于烟幕干扰材料需同时具备红外辐射、激光与雷达波等多频谱波段的干扰性能，而传统烟幕干扰材料的红外辐射干扰性能、激光干扰性能与雷达波干扰性能等难以兼容，若将干扰不同波段的几种烟幕干扰材料混合，其密度难以一致，应用于空中时，下沉速度不一致易发生分层现象。特别是随着先进成像制导技术和多模复合制导技术的广泛应用，传统烟幕干扰材料难以兼容多频谱波干扰性能，消光效果不佳、滞空时间短、不够环保等局限性和弱点日益凸显。

发明内容

针对上述问题，本发明设计了一种多频谱烟幕干扰材料的制备方法，包括以下步骤：

将淀粉、去离子水和分散剂混合均匀，得到水溶胶；

将激光吸收材料和硅烷偶联剂加入水溶胶中混合均匀，加热得到核壳结构水凝胶材料，对核壳结构水凝胶材料进行干燥处理；

对干燥后的核壳结构水凝胶材料进行碳化处理，得到碳气凝胶粉体；

在碳气凝胶粉体上依次沉积Ti金属层和TiN层；

将沉积金属层后的碳气凝胶粉体负载纳米TiO₂，得到烟幕干扰材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：基于淀粉为主要原料制备的气凝胶表面分布由微孔、介孔、大孔等孔隙，被不同波长的光照射之后，光的方向发生改变或者被气凝胶吸收，从而有效干扰敌方探测光；另外，碳气凝胶粉体的核为激光吸收材料，可以均匀分布在烟幕中，从而吸收敌方发出的激光探测光，实现对激光等的干扰；

在碳气凝胶粉体表面沉积金属层，Ti层能够提高碳气凝胶粉体颗粒与TiN的附着力，Ti与TiN均具有比较好的导电性能，从而有利于提高碳气凝胶粉体对雷达等电磁波的干扰性能。碳气凝胶粉体负载纳米TiO₂层，有利于防止碳气凝胶粉体之间发生团聚，增强化学活性，有利于进一步提高碳气凝胶粉体的消光干扰性能；

本发明制备的烟幕干扰材料形成表面多孔的轻质核壳结构粉体材料，可有效干扰可见光、近红外、中远红外、激光等多频段的探测光；在粉体表面沉积Ti与TiN层和TiO₂层，与常用的石墨材料、铜粉材料相比，本发明的烟幕干扰材料干扰频段宽，烟幕持续时间长，滞空性好。

优选的，将沉积金属层后的碳气凝胶粉体分散至乙醇中，并加入钛酸丁酯，得到溶液A；

将乙醇、乙酰丙酮和水混合，得到溶液B；

将溶液B与溶液A混合，搅拌均匀后进行烘干和高温处理，得到负载TiO₂的烟幕干扰材料。进一步优选的，所述烘干温度为60-100℃，所述高温处理的温度为500-800℃。

本优选方案的有益效果为：通过制备TiO₂，使TiO₂在制备过程中负载至碳气凝胶粉体上，有利于提高烟幕干扰材料对雷达波等电磁波的消光干扰性能。

优选的，所述淀粉和去离子水的质量比为1：(1～50)；