專利名稱：紅外、雷達新型一體化隱身織物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種織物結構及其制備方法，特別是一種紅外、雷達新型一體化隱身 織物及其制備方法。
背景技術：
隨著現代軍事探測技術和制導技術的發展，未來戰場上的各種軍事目標面臨著嚴 峻的威脅。目前雷達在各種探測器中仍占主導地位，而紅外技術在偵察、捕獲目標和制導 技術方面也已得到廣泛的應用。各種地面軍事目標如坦克、車輛、飛機、導彈等武器裝備和 重要的指揮工程、發射陣地、后方倉庫等軍事戰場生存能力受到嚴重威脅，極不利于戰爭的 勝利。通過應用隱身材料，能減少軍事目標的光、磁等特征信號，降低可觀測性和被制導武 器命中的概率，從而提高軍事目標的戰場生存能力和突防能力，增強其作戰效能。為此，各 國利用現代工藝，制作了一系列的防雷達波、防紅外線的隱身材料，但目前來說，這些材料 在質量、吸收效果以及機械強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，即只能單單實現防雷達波或者單單實現防紅外線功能，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雜的缺點。

發明內容
為克服上述問題，本發明提供一種能夠同時實現紅外、雷達隱身功能的一體化隱 身織物以及其簡單、易于實現的制備方法，這種織物具有輕質、吸收效果好、機械強度高的 優點。根據本發明目的的一個方面，提供一種紅外、雷達新型一體化隱身織物，從外向內 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依次包括紅外隱身 層、織物層以及雷達波吸收衰減層，所述紅外隱身層由利用紅外隱身涂料所涂成的涂層以 及設置于涂層表面的磁控濺射ITO薄膜復合而成，所述雷達波吸收衰減層包括海綿體，海 綿體上吸附有吸波材料。進一步，該織物還包括設置于其中兩層之間的阻燃層。所述紅外隱身涂料由粘結劑成膜物、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。根據本發明目的的另一個方面，提供紅外、雷達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、雷達波吸收衰減層以及抗靜電底層從外向內依次縫合。本發明的有益效果是本發明的雷達波吸收衰減層中的海綿體由無數個蜂窩狀的 空心體組成，這種空心體結構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 結合可以有效地吸收衰減不同方向所發射過來的不同頻率的雷達波，實現雷達隱身功能， 且它們可以有效的隔絕內部熱量，降低紅外發射率，將目標的熱輻射進行有效的屏蔽，從而 實現紅外隱身功能，另外，雷達波吸收衰減層的海綿體結構也可以克服涂層吸波時會出現 的涂層龜裂和脫落現象，確保整體吸波效果良好，減小材料的面密度，確保織物的質量控制 在極小的范圍內，實驗表明，這種織物在斷裂強力以及頂破強度等方面都具有極佳的表現 效果；此外，從本發明的制備過程也可以看出，本發明的隱身織物在制作時并沒有過多的復 雜工藝，可以利用常見的織物生產方法實現，因此其具有生產方便、易于實現的優點。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明 圖1為本發明一種實施例結構示意圖2為本發明的紅外隱身涂料的制備流程圖； 圖3為本發明的雷達波吸收衰減層的制備流程圖。
具體實施例方式參照圖1，本發明的紅外、雷達新型一體化隱身織物，從外向內依次包括紅外迷彩 面層以及抗靜電底層1，所述紅外迷彩面層從外向內依次包括紅外隱身層、織物層2以及雷 達波吸收衰減層3，所述紅外隱身層由利用紅外隱身涂料所涂成的涂層4以及設置于涂層 表面的磁控濺射ITO薄膜5復合而成，所述雷達波吸收衰減層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、雷達波吸收衰減層以及抗靜電底層從外向內依次縫合。當然，在實際應用時，本發明的織物并不限于只包含以上的層，例如，考慮在實戰 中的具體情況，為了實現防火阻燃效果，可以在其中兩層之間進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。當需要加入阻燃層時，一般通過刮涂的方式實現， 具體的實施方式可以根據以下進行先浮刀方式刮涂，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，持續時間180s左右。刮涂所用的刮刀刀厚 為1mm。當加入上述阻燃層后，按國家標準GB/T5455-1997紡織品燃燒性能試驗垂直法 (Textiles-Burning behaviour-Vertical method)進行測試，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劑成膜物加入到溶劑中，攪拌使得粘結劑成膜物溶于 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，上述高速剪切的轉速一般在6500r/min左右。在攪拌過程中，通過 調整溶劑的量可以對所得涂料的粘度進行調整，涂料的粘度一般在60-80s (25°C下用涂-4 杯進行測量)為優選。上述粘結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、基本無大團聚體的粉體，其平均粒徑優選為40nm左右，二氧化鋅則優選平均 粒徑為40nm的球形粒子，鋁粉的片徑與厚度的比例優選在40 =TlOO :1之間。在準備ΙΤ0、 鋁粉、氧化鋅和粘結劑成膜物的量時，為了確保紅外隱身涂料具有最優的效果，ITO的質量 百分比一般選用在25%左右，鋁粉在20%左右，氧化鋅在15%左右，而粘結劑成膜物的量則 在40%左右。在對織物層進行涂層涂布時，要求涂層鍍膜涂層中填料要呈片狀結構分布在基底 上，整體分布要均勻。為了達到上述要求，一般通過刮涂的方式實現，具體的實施方式可以 根據以下進行先浮刀方式刮涂，其中浮刀量為0. 05mm-0. 20mm可調，然后烘干，烘干的溫 度在90°C左右，時間持續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，持續時間180s左右。刮涂所用的刮刀刀厚為0.5mm。利用上述優選比例(ΙΤ0 25%，鋁 粉20%，氧化鋅15%，粘結劑成膜物40%)所制成的紅外隱身涂料進行涂布，調節不同的浮刀 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發射率最低，此厚度可以作為優選的涂層 厚度，由于其厚度較小，因此可以確保織物整體的面密度也較小，從而確保織物整體質量較 輕。 當完成涂層的涂布后，接著利用磁控濺射鍍膜的方法在涂層的表面鍍ITO薄膜。 實現時，織物磁控濺射機進行鍍膜的鍍膜參數對膜的晶體結構有著很大的影響，必須對此 參數進行優選，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 中一種優選的鍍膜參數如表2所示
權利要求
紅外、雷達新型一體化隱身織物，特征在于從外向內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依次包括紅外隱身層、織物層(2)以及雷達波吸收衰減層(3)，所述紅外隱身層由利用紅外隱身涂料所涂成的涂層(4)以及設置于涂層表面的磁控濺射ITO薄膜(5)復合而成，所述雷達波吸收衰減層(3)包括海綿體，海綿體上吸附有吸波材料。
2.根據權利要求1所述的紅外、雷達新型一體化隱身織物，其特征在于還包括設置于 其中兩層之間的阻燃層。
3.根據權利要求1所述的紅外、雷達新型一體化隱身織物，其特征在于所述紅外隱身 涂料由粘結劑成膜物、反射填料以及溶劑組成。
4.根據權利要求3所述的紅外、雷達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.根據權利要求3所述的紅外、雷達新型一體化隱身織物，其特征在于所述粘結劑成 膜物為丙烯酸改性醇酸樹脂。
6.根據權利要求3所述的紅外、雷達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.根據權利要求1所述的紅外、雷達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.根據權利要求1所述的紅外、雷達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.根據權利要求1所述的紅外、雷達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、雷達波吸收衰減層以及抗靜電底層從外向內依次縫 合。
全文摘要
本發明公開了紅外、雷達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依次包括紅外隱身層、織物層以及雷達波吸收衰減層，紅外隱身層由利用紅外隱身涂料所涂成的涂層以及設置于涂層表面的磁控濺射ITO薄膜復合而成，所述雷達波吸收衰減層包括海綿體，海綿體上吸附有吸波材料。本發明的隱身織物能夠同時實現雷達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，在斷裂強力以及頂破強度等方面都具有極佳的表現效果；此外，本發明的隱身織物在制作時并沒有過多的復雜工藝，可以利用常見的織物生產方法實現，因此其具有生產方便、易于實現的優點。
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 優先權日2010年11月12日
發明者張增強, 黃馬壯 申請人:五邑大學