微膠囊相變材料的制備及其在熱紅外隱身中的應(yīng)用.pdf

1、由于物體紅外線輻射的普遍性、目標與背景紅外線輻射的差異性以及熱偵查的被動性，熱紅外探測在現(xiàn)代軍事偵察監(jiān)視中正發(fā)揮著越來越重要的作用，各種軍事目標已處于熱紅外線偵查的威脅之中。為了避免軍事目標和武器裝備被敵方發(fā)現(xiàn)、摧毀，最簡單而有效的手段是使用熱紅外隱身材料。相變材料能以潛熱形式儲存和釋放能量，同時其自身溫度保持不變。利用微膠囊化技術(shù)將其包覆形成微膠囊相變材料(MCPCM)，用于假目標制作，就可以借助環(huán)境溫度的驅(qū)動實現(xiàn)真目標紅外特征的被動

2、模擬，達到熱紅外隱身的目的。
　　 本課題研究以三聚氰胺一甲醛(MF)樹脂為壁材，不同相變溫度的石蠟、硬脂酸丁酯和正十四醇為相變芯材，采用原位聚合法分別制備了MF/石蠟MCPCM和MF/硬脂酸丁酯-正十四醇混合芯材MCPCM。采用SEM、DSC、FT-IR等測試儀器分別對MCPCM產(chǎn)品的表面形態(tài)、熱性能和化學(xué)成分進行了表征。SEM圖片顯示：制得的MF/石蠟MCPCM產(chǎn)品松散，表面光滑，為不規(guī)則的球形；制得的MF/混合芯材MCPC

3、M產(chǎn)品松散，呈粒狀，表面光滑，有凹坑。DSC結(jié)果表明：MF/石蠟MCPCM主要在51.3～58.1℃處發(fā)生相變，相變潛熱為114J/g，MF/混合芯材MCPCM主要在33.4～41.5℃處發(fā)生相變，相變潛熱為154J/g，兩種MCPCM相變起始溫度均比芯材的相變起始溫度稍高，相變潛熱小于芯材的相變潛熱。FT-IR結(jié)果表明壁材為MF樹脂的MCPCM已經(jīng)形成。
　　 以制得的MCPCM作為相變控溫材料，配以空心玻璃微珠作為隔熱材料、

4、自制羥基丙烯酸樹脂作為粘合劑，用于紅外隱身迷彩涂料的制備。根據(jù)紅外隱身原理的要求，建立一維熱傳遞平板模型，采用非接觸式紅外線測溫儀和放射率測試器對所制涂料在不同熱源溫度下的涂層表面熱紅外輻射射出度進行了檢測。結(jié)果表明：適合熱紅外隱身需求的MF/石蠟MCPCM和MF/混合芯材MCPCM的最佳芯壁比分別為1:1和1.4:1；MF/石蠟MCPCM：MF/混合芯材MCPCM=5:5(質(zhì)量比)復(fù)合使用，是降低涂層表面輻射射出度的最佳配比；空心玻璃

5、微珠具有優(yōu)異的隔熱功能，能降低涂層自身的溫度，延長相變時間，有利于紅外隱身；使用含有MCPCM的涂層打底，作為相變層，添加空心玻璃微珠的迷彩涂層作為隔熱層置于其上的方法是MCPCM和空心玻璃微珠在熱紅外隱身迷彩涂層中配合使用的最佳方案；通過與普通迷彩涂料的對比，發(fā)現(xiàn)本課題研究制備的熱紅外隱身迷彩涂料具有顯著的熱紅外輻射射出度調(diào)控功能，能有效降低被保護目標的紅外輻射特征，降低率至少可達59％，為MCPCM在熱紅外隱身中的應(yīng)用提供了方法和途