一種基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射頻率選擇裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于透射射頻反射紅外的器件，所述器件由硅復(fù)合材料制成；所述器件的厚度由公式得出，式中n＝1，2，3……；λ為射頻入射波的波長(zhǎng)；θ頻入射波的入射角，ε為介電常數(shù)；所述器件的反射率>0.7。本發(fā)明所述技術(shù)方案，以具有透射射頻輻射功能的硅復(fù)合材料為基底，采用高拋光工藝，獲得對(duì)射頻輻射具有透射功能、對(duì)紅外輻射具有反射功能的器件，解決了現(xiàn)有技術(shù)中受鍍膜工藝的限制不能加工大尺寸器件的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射頻率選擇裝置及方 法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種紅外/射頻輻射頻率選擇方法。更具體地，涉及一種基于硅復(fù)合 材料的紅外/射頻輻射頻率選擇裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在紅外/射頻復(fù)合仿真中，紅外輻射和射頻輻射要從不同方向同時(shí)進(jìn)入紅外/射 頻復(fù)合傳感器中，紅外/射頻輻射頻率選擇裝置對(duì)紅外頻率的輻射具有反射功能，同時(shí)對(duì) 于射頻頻率的輻射具有透射功能，實(shí)現(xiàn)了輻射頻率選擇，使得紅外頻率的輻射和射頻頻率 的輻射復(fù)合在一起?，F(xiàn)有的紅外/射頻輻射頻率選擇方法采用高分子材料為基底材料，在 基底上鍍介質(zhì)反射膜，這種方法受到鍍膜工藝的限制，難以加工大尺寸的器件。
[0003] 因此，需要提供一種基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射頻率選擇裝置及方法，以 具有透射射頻輻射功能的硅復(fù)合材料為基底，采用高拋光工藝，對(duì)于射頻輻射具有透射功 能，對(duì)于紅外輻射具有反射功能，使得紅外頻率的輻射和射頻頻率的輻射復(fù)合在一起。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射頻率選 擇方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中受鍍膜工藝的限制不能加工大尺寸器件的問(wèn)題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案。
[0006] -種用于透射射頻反射紅外的器件，所述器件
[0007] 由硅復(fù)合材料制成；
[0008] 所述器件的厚度由公另
·得出，
[0009] 式中η = 1，2, 3……，λ為射頻入射波的波長(zhǎng)，Θ頻入射波的入射角，ε為介電 常數(shù)；
[0010] 所述器件經(jīng)過(guò)拋光后，反射率>〇· 7。
[0011] 優(yōu)選的，所述硅復(fù)合材料包括氮化硅和氧化鋁，該硅復(fù)合材料的介電常數(shù)〈〇. 8。
[0012] -種透射射頻反射紅外器件的制備方法，該方法包括：
[0013] 將氮化硅和氧化鋁粉通過(guò)超聲分散設(shè)備均勻分散，
[0014] 采用無(wú)水乙醇作為分散劑，氮化硅球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，將氮化硅粉和氧化鋁粉進(jìn)行球 磨混合，混合后的料漿噴霧造粒；
[0015] 采用冷等靜壓以近樣件凈尺寸成型得到硅復(fù)合材料成型件；
[0016] 采用氣氛壓力燒結(jié)將所述成型件燒制出樣件毛坯；
[0017] 對(duì)所述樣件毛坯進(jìn)行精密加工和鏡面拋光得到所述透射射頻反射紅外的器件。
[0018] 優(yōu)選的，所述該樣件尺寸厚度的計(jì)算公式如下：
[0019]
[0020] 式中η = 1，2, 3......，λ為射頻入射波的波長(zhǎng)，Θ為頻入射波的入射角，ε為介 電常數(shù)。
[0021] 優(yōu)選的，所述通過(guò)改變氮化硅、氧化鋁的配比制成的器件的介電常數(shù)〈8。
[0022] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0023] 本發(fā)明所述技術(shù)方案，以具有透射射頻輻射功能的硅復(fù)合材料為基底，采用高拋 光工藝，獲得對(duì)射頻輻射具有透射功能、對(duì)紅外輻射具有反射功能的器件，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中受鍍膜工藝的限制不能加工大尺寸器件的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：
[0025] 圖1示出本發(fā)明實(shí)施例中一種基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射的頻率選擇器件 示意圖；
[0026] 圖2示出本發(fā)明實(shí)施例中一種基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射頻率選擇器件制 作方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō) 明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具 體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028] 如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射的頻率選擇器 件，該器件1由硅復(fù)合材料制成；該器件的厚度參數(shù)由下述公式可得
[0029]
⑴
[0030] 5： U)甲，n = ......，λ為射頻入射波的波長(zhǎng)，Θ為射頻入射波的入射角， ε為介電常數(shù)；該器件經(jīng)拋光后，反射率>0.7。制成該器件的硅復(fù)合材料包括氮化硅和氧 化鋁，該復(fù)合材料的介電常數(shù)〈8。
[0031] 即基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射頻率器件1，對(duì)紅外頻率2的輻射具有反射功 能，對(duì)射頻頻率3的輻射具有透射功能，使得紅外頻率2的輻射和射頻頻率3的輻射能夠復(fù) 合在一起；
[0032] 在本實(shí)施例中，當(dāng)η = 4,介電常數(shù)為0. 73,射頻輻射的入射波長(zhǎng)為8mm，射頻輻射 的入射角為45°，所得到的該器件厚度為6. 9mm，射頻輻射的透射率不小于90%，紅外輻射 的反射率不小于70%。當(dāng)η = 6,介電常數(shù)為0. 75,射頻輻射的入射波長(zhǎng)為8mm，射頻輻射 的入射角為45°，所得到的該器件厚度為10. 23mm，射頻輻射的透射率不小于90%，紅外輻 射的反射率不小于70%。
[0033] 如圖2所示，本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于硅復(fù)合材料的紅外/射頻輻射頻率器件的 制作方法，該方法包括：
[0034] SI :選取原料。選取氮化硅、氧化鋁粉為原料；通過(guò)改變氮化硅、氧化鋁的配比制 成的器件的介電常數(shù)〈8 ;
[0035] S2、原材料研磨。將原料通過(guò)超聲分散設(shè)備均勻分散后，采用無(wú)水乙醇作為分散 劑，氮化硅球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，與氮化硅粉和氧化鋁粉進(jìn)行球磨混合，混合后的料漿在防爆式噴 霧設(shè)備中進(jìn)行造粒；
[0036] S3、造粒成型。根據(jù)樣件尺寸、成型燒成收縮率，設(shè)計(jì)計(jì)算樣件成型模具，采用冷等 靜壓設(shè)備，設(shè)計(jì)成型的壓力制度進(jìn)行樣件近凈尺寸成型；
[0037] 該器件的厚度是由入射波長(zhǎng)、介電常數(shù)等參數(shù)共同決定，公式如下：
[0038]
(2)
[0039] 式（2)中η = 1，2, 3......，λ為射頻入射波的波長(zhǎng)，Θ頻入射波的入射角，ε為 介電常數(shù)；
[0040] S4、樣件毛坯燒制。設(shè)計(jì)燒結(jié)工裝，采用氣氛壓力燒結(jié)爐，設(shè)計(jì)燒結(jié)的溫度制度及 壓力制度，燒制出樣件毛坯；
[0041] S5、樣件毛坯精密加工。采用數(shù)控磨床對(duì)樣件毛坯進(jìn)行精密加工；
[0042] S6、樣件精密拋光。采用拋光機(jī)及金剛石研磨膏，設(shè)計(jì)拋關(guān)機(jī)的轉(zhuǎn)速及研磨膏粒 度，為了達(dá)到對(duì)紅外輻射的反射，對(duì)樣件進(jìn)行鏡面拋光，使該樣件反射率>0. 7。
[0043] 綜上所述，本發(fā)明所述技術(shù)方案以具有透射射頻輻射功能的硅復(fù)合材料為基底， 采用高拋光工藝，對(duì)于射頻輻射具有透射功能，對(duì)于紅外輻射具有反射功能，使得紅外頻率 的輻射和射頻頻率的輻射復(fù)合在一起；解決了現(xiàn)有技術(shù)中受鍍膜工藝的限制不能加工大尺 寸器件的問(wèn)題。
[0044] 顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì) 本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā) 明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于透射射頻反射紅外的器件，其特征在于，所述器件由娃復(fù)合材料制成； 所述器件的厚度由公得出， 式中n= 1，2,3……，λ為射頻入射波的波長(zhǎng)，Θ頻入射波的入射角，ε為介電常數(shù)； 所述器件經(jīng)過(guò)拋光后，反射率〉〇. 7。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述娃復(fù)合材料包括氮化娃和氧化侶，該 娃復(fù)合材料的介電常數(shù)<8。3. -種如權(quán)利要求1所述器件的制備方法，其特征在于，該方法包括： 將氮化娃和氧化侶粉通過(guò)超聲分散設(shè)備均勻分散， 采用無(wú)水乙醇作為分散劑，氮化娃球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，將氮化娃粉和氧化侶粉進(jìn)行球磨混 合，混合后的料漿噴霧造粒； 采用冷等靜壓W近樣件凈尺寸成型得到娃復(fù)合材料成型件； 采用氣氛壓力燒結(jié)將所述成型件燒制出樣件毛巧； 對(duì)所述樣件毛巧進(jìn)行精密加工和鏡面拋光得到所述透射射頻反射紅外的器件。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件制備方法，其特征在于，所述該樣件尺寸厚度的計(jì)算公 式如下：式中η= 1，2,3……，λ為射頻入射波的波長(zhǎng)，Θ為頻入射波的入射角，ε為介電常 數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件制備方法，其特征在于，所述通過(guò)改變氮化娃、氧化侶的 配比制成的器件的介電常數(shù)<8。
【文檔編號(hào)】C04B35/584GK105837225SQ201510016278
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日
【發(fā)明人】張盈, 劉天舒, 馬靜, 李超, 程龍, 費(fèi)錦東
【申請(qǐng)人】北京仿真中心