專利名稱：紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種織物結(jié)構(gòu)及其制備方法，特別是一種紅外、雷達(dá)新型一體化隱身 織物及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代軍事探測技術(shù)和制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，未來戰(zhàn)場上的各種軍事目標(biāo)面臨著嚴(yán) 峻的威脅。目前雷達(dá)在各種探測器中仍占主導(dǎo)地位，而紅外技術(shù)在偵察、捕獲目標(biāo)和制導(dǎo) 技術(shù)方面也已得到廣泛的應(yīng)用。各種地面軍事目標(biāo)如坦克、車輛、飛機(jī)、導(dǎo)彈等武器裝備和 重要的指揮工程、發(fā)射陣地、后方倉庫等軍事戰(zhàn)場生存能力受到嚴(yán)重威脅，極不利于戰(zhàn)爭的 勝利。通過應(yīng)用隱身材料，能減少軍事目標(biāo)的光、磁等特征信號，降低可觀測性和被制導(dǎo)武 器命中的概率，從而提高軍事目標(biāo)的戰(zhàn)場生存能力和突防能力，增強(qiáng)其作戰(zhàn)效能。為此，各 國利用現(xiàn)代工藝，制作了一系列的防雷達(dá)波、防紅外線的隱身材料，但目前來說，這些材料 在質(zhì)量、吸收效果以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都不能令人完全滿意，并且一般地這些材料都只具 有單一的隱身功能，即只能單單實現(xiàn)防雷達(dá)波或者單單實現(xiàn)防紅外線功能，并不能滿足實 際要求，并且這些材料在制作時還存在工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述問題，本發(fā)明提供一種能夠同時實現(xiàn)紅外、雷達(dá)隱身功能的一體化隱 身織物以及其簡單、易于實現(xiàn)的制備方法，這種織物具有輕質(zhì)、吸收效果好、機(jī)械強(qiáng)度高的 優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明目的的一個方面，提供一種紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，從外向內(nèi) 依次包括紅外迷彩面層以及抗靜電底層，所述紅外迷彩面層從外向內(nèi)依次包括紅外隱身 層、織物層以及雷達(dá)波吸收衰減層，所述紅外隱身層由利用紅外隱身涂料所涂成的涂層以 及設(shè)置于涂層表面的磁控濺射ITO薄膜復(fù)合而成，所述雷達(dá)波吸收衰減層包括海綿體，海 綿體上吸附有吸波材料。進(jìn)一步，該織物還包括設(shè)置于其中兩層之間的阻燃層。所述紅外隱身涂料由粘結(jié)劑成膜物、反射填料以及溶劑組成。所述反射填料由ΙΤ0、鋁粉、氧化鋅組成。所述粘結(jié)劑成膜物為丙烯酸改性醇酸樹脂。所述溶劑由二甲苯和正丁醇混合而成。所述吸波材料包括納米石墨粉、鐵氧體磁粉以及多晶鐵纖維。所述海綿體上還吸附有阻燃材料。所述海綿體為聚氨酯海綿體。根據(jù)本發(fā)明目的的另一個方面，提供紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物的制備方法， 包括以下步驟
(1)配備紅外隱身材料，將紅外隱身材料涂覆在織物層表面，烘干，形成涂層；(2)利用磁控濺射鍍膜的方法在涂層的表面鍍ITO薄膜，ITO薄膜與涂層復(fù)合形成紅外 隱身層；
(3)制備一包括吸附有吸波材料的海綿體的雷達(dá)波吸收衰減層；
(4)制備一抗靜電底層；
(5)將帶有紅外隱身層的織物層、雷達(dá)波吸收衰減層以及抗靜電底層從外向內(nèi)依次縫合。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的雷達(dá)波吸收衰減層中的海綿體由無數(shù)個蜂窩狀的 空心體組成，這種空心體結(jié)構(gòu)配合其上面所吸附的吸波材料并與紅外隱身層的ITO薄膜相 結(jié)合可以有效地吸收衰減不同方向所發(fā)射過來的不同頻率的雷達(dá)波，實現(xiàn)雷達(dá)隱身功能， 且它們可以有效的隔絕內(nèi)部熱量，降低紅外發(fā)射率，將目標(biāo)的熱輻射進(jìn)行有效的屏蔽，從而 實現(xiàn)紅外隱身功能，另外，雷達(dá)波吸收衰減層的海綿體結(jié)構(gòu)也可以克服涂層吸波時會出現(xiàn) 的涂層龜裂和脫落現(xiàn)象，確保整體吸波效果良好，減小材料的面密度，確?？椢锏馁|(zhì)量控制 在極小的范圍內(nèi)，實驗表明，這種織物在斷裂強(qiáng)力以及頂破強(qiáng)度等方面都具有極佳的表現(xiàn) 效果；此外，從本發(fā)明的制備過程也可以看出，本發(fā)明的隱身織物在制作時并沒有過多的復(fù) 雜工藝，可以利用常見的織物生產(chǎn)方法實現(xiàn)，因此其具有生產(chǎn)方便、易于實現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 圖1為本發(fā)明一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的紅外隱身涂料的制備流程圖； 圖3為本發(fā)明的雷達(dá)波吸收衰減層的制備流程圖。
具體實施例方式參照圖1，本發(fā)明的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，從外向內(nèi)依次包括紅外迷彩 面層以及抗靜電底層1，所述紅外迷彩面層從外向內(nèi)依次包括紅外隱身層、織物層2以及雷 達(dá)波吸收衰減層3，所述紅外隱身層由利用紅外隱身涂料所涂成的涂層4以及設(shè)置于涂層 表面的磁控濺射ITO薄膜5復(fù)合而成，所述雷達(dá)波吸收衰減層3包括海綿體，一般有聚氨酯 海綿體，海綿體上吸附有吸波材料。紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物的制備方法，包括以下步驟
(1)配備紅外隱身材料，將紅外隱身材料涂覆在織物層表面，烘干，形成涂層；
(2)利用磁控濺射鍍膜的方法在涂層的表面鍍ITO薄膜，ITO薄膜與涂層復(fù)合形成紅外 隱身層；
(3)制備一包括吸附有吸波材料的海綿體的雷達(dá)波吸收衰減層；
(4)制備一抗靜電底層；
(5)將帶有紅外隱身層的織物層、雷達(dá)波吸收衰減層以及抗靜電底層從外向內(nèi)依次縫合。當(dāng)然，在實際應(yīng)用時，本發(fā)明的織物并不限于只包含以上的層，例如，考慮在實戰(zhàn) 中的具體情況，為了實現(xiàn)防火阻燃效果，可以在其中兩層之間進(jìn)一步涂覆上由阻燃劑所形 成的阻燃層6，此阻燃層一般會設(shè)置于紅外隱身層表明以下的位置，如圖1中所示，以確保此阻燃層不阻礙紅外隱身的效果。當(dāng)需要加入阻燃層時，一般通過刮涂的方式實現(xiàn)， 具體的實施方式可以根據(jù)以下進(jìn)行先浮刀方式刮涂，其中浮刀量(刮刀離開基臺平臺的 高度)為0. 20mm,然后烘干，烘干的溫度在90°C左右，時間持續(xù)180s左右；接著利用懸刀 方式刮涂，其中下刀量(刮刀在基臺平面以下的距離)為0. 5mm，刀距(刮刀到基臺的距離) 為3. 5mm，然后烘干，烘干的溫度為90°C左右，持續(xù)時間180s左右。刮涂所用的刮刀刀厚 為1mm。當(dāng)加入上述阻燃層后，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5455-1997紡織品燃燒性能試驗垂直法 (Textiles-Burning behaviour-Vertical method)進(jìn)行測試，在溫度 25°C、相對濕度 35% 的情況下，對尺寸SOmmX 300mm的樣品利用40mm高的火焰燃燒12s后所測得的續(xù)燃時間在 1. 5-2. 5s左右，無陰燃時間，表明其具有良好的阻燃性能。紅外隱身涂料一般由粘結(jié)劑成膜物、反射填料以及溶劑組成，其制備的流程參照 圖2。制作紅外隱身涂料時先將粘結(jié)劑成膜物加入到溶劑中，攪拌使得粘結(jié)劑成膜物溶于 溶劑中，然后用高速剪切攪拌的方法使得反射填料與所得的粘結(jié)劑成膜物溶劑混合得到漿 料，接著加入助劑(如成膜助劑、分散劑、消泡劑等)再進(jìn)行高速剪切超聲分散處理，得到攪 拌均勻的紅外隱身涂料，上述高速剪切的轉(zhuǎn)速一般在6500r/min左右。在攪拌過程中，通過 調(diào)整溶劑的量可以對所得涂料的粘度進(jìn)行調(diào)整，涂料的粘度一般在60-80s (25°C下用涂-4 杯進(jìn)行測量)為優(yōu)選。上述粘結(jié)劑成膜物可以采用醇酸樹脂、硅醇酸樹脂等的化合物，如丙烯酸改性醇 酸樹脂，而溶劑則可以由二甲苯和正丁醇混合而成，二甲苯和正丁醇的體積比例可以采用 1 1的比例混合。反射填料由ITO(氧化銦錫)、鋁粉、氧化鋅組成，ITO—般選用分散性好、粒 徑比較均勻、基本無大團(tuán)聚體的粉體，其平均粒徑優(yōu)選為40nm左右，二氧化鋅則優(yōu)選平均 粒徑為40nm的球形粒子，鋁粉的片徑與厚度的比例優(yōu)選在40 =TlOO :1之間。在準(zhǔn)備ΙΤ0、 鋁粉、氧化鋅和粘結(jié)劑成膜物的量時，為了確保紅外隱身涂料具有最優(yōu)的效果，ITO的質(zhì)量 百分比一般選用在25%左右，鋁粉在20%左右，氧化鋅在15%左右，而粘結(jié)劑成膜物的量則 在40%左右。在對織物層進(jìn)行涂層涂布時，要求涂層鍍膜涂層中填料要呈片狀結(jié)構(gòu)分布在基底 上，整體分布要均勻。為了達(dá)到上述要求，一般通過刮涂的方式實現(xiàn)，具體的實施方式可以 根據(jù)以下進(jìn)行先浮刀方式刮涂，其中浮刀量為0. 05mm-0. 20mm可調(diào)，然后烘干，烘干的溫 度在90°C左右，時間持續(xù)180s左右；接著利用懸刀方式刮涂，其中下刀量(刮刀在基臺平面 以下的距離)為0. 5mm，刀距(刮刀到基臺的距離)為3. 5mm，然后烘干，烘干的溫度為90°C左 右，持續(xù)時間180s左右。刮涂所用的刮刀刀厚為0.5mm。利用上述優(yōu)選比例(ΙΤ0 25%，鋁 粉20%，氧化鋅15%，粘結(jié)劑成膜物40%)所制成的紅外隱身涂料進(jìn)行涂布，調(diào)節(jié)不同的浮刀 量得到下述各種樣品，各種樣品的紅外隱身性能如下表1所示從上表可以看出，涂層厚度在0. 05mm時的IR發(fā)射率最低，此厚度可以作為優(yōu)選的涂層 厚度，由于其厚度較小，因此可以確?？椢镎w的面密度也較小，從而確?？椢镎w質(zhì)量較 輕。 當(dāng)完成涂層的涂布后，接著利用磁控濺射鍍膜的方法在涂層的表面鍍ITO薄膜。 實現(xiàn)時，織物磁控濺射機(jī)進(jìn)行鍍膜的鍍膜參數(shù)對膜的晶體結(jié)構(gòu)有著很大的影響，必須對此 參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，確保通過磁控濺射所鍍的ITO薄膜十分均勻，并且保持粒徑大約為40nm。其 中一種優(yōu)選的鍍膜參數(shù)如表2所示
權(quán)利要求
紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，特征在于從外向內(nèi)依次包括紅外迷彩面層以及抗靜電底層(1)，所述紅外迷彩面層從外向內(nèi)依次包括紅外隱身層、織物層(2)以及雷達(dá)波吸收衰減層(3)，所述紅外隱身層由利用紅外隱身涂料所涂成的涂層(4)以及設(shè)置于涂層表面的磁控濺射ITO薄膜(5)復(fù)合而成，所述雷達(dá)波吸收衰減層(3)包括海綿體，海綿體上吸附有吸波材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，其特征在于還包括設(shè)置于 其中兩層之間的阻燃層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，其特征在于所述紅外隱身 涂料由粘結(jié)劑成膜物、反射填料以及溶劑組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，其特征在于所述反射填料 由ΙΤ0、鋁粉、氧化鋅組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，其特征在于所述粘結(jié)劑成 膜物為丙烯酸改性醇酸樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，其特征在于所述溶劑由二 甲苯和正丁醇混合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，其特征在于所述吸波材料 包括納米石墨粉、鐵氧體磁粉以及多晶鐵纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，其特征在于所述海綿體上 還吸附有阻燃材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物，其特征在于所述海綿體為聚氨酯海綿體。
10.紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)配備紅外隱身材料，將紅外隱身材料涂覆在織物層表面，烘干，形成涂層；(2)利用磁控濺射鍍膜的方法在涂層的表面鍍ITO薄膜，ITO薄膜與涂層復(fù)合形成紅外 隱身層；(3)制備一包括吸附有吸波材料的海綿體的雷達(dá)波吸收衰減層；(4)制備一抗靜電底層；(5)將帶有紅外隱身層的織物層、雷達(dá)波吸收衰減層以及抗靜電底層從外向內(nèi)依次縫 合。
全文摘要
本發(fā)明公開了紅外、雷達(dá)新型一體化隱身織物及其制備方法，其中隱身織物從外向內(nèi)依次包括紅外迷彩面層以及抗靜電底層，紅外迷彩面層從外向內(nèi)依次包括紅外隱身層、織物層以及雷達(dá)波吸收衰減層，紅外隱身層由利用紅外隱身涂料所涂成的涂層以及設(shè)置于涂層表面的磁控濺射ITO薄膜復(fù)合而成，所述雷達(dá)波吸收衰減層包括海綿體，海綿體上吸附有吸波材料。本發(fā)明的隱身織物能夠同時實現(xiàn)雷達(dá)隱身功能和紅外隱身功能，整體吸波效果良好，材料的面密度較小，在斷裂強(qiáng)力以及頂破強(qiáng)度等方面都具有極佳的表現(xiàn)效果；此外，本發(fā)明的隱身織物在制作時并沒有過多的復(fù)雜工藝，可以利用常見的織物生產(chǎn)方法實現(xiàn)，因此其具有生產(chǎn)方便、易于實現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B32B27/40GK101995187SQ2010105416
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者張增強(qiáng), 黃馬壯 申請人:五邑大學(xué)