隐身涂层演讲稿

有序介孔碳-金属氧化物纳米复合材料在隐形飞机上的应用,摘自：南京航空航天大学有序介孔碳-金属氧化物纳米复合材料的制备及其应用-王涛,10092607顾家承,什么是介孔材料？,含一定数量孔洞的固体叫多孔材料，是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料，孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。多孔材(porousmaterial)根据其孔径大小可以分为三类：小于2nm的微孔(microporous)材料，大于50nm的大孔(macroporous)材料以及孔径介于微孔材料和大孔材料之间的介孔(mesoporous)材料，即250nm。这里给出的分类是基于孔直径，或者更随意一点称为孔宽。其中介孔固体属于纳米材料领域的范畴。,多孔材料,实验摘要随着红外探测器、米波雷达、毫米波雷达、激光雷达等先进探测设备的相继问世，隐身材料正朝着兼容米波、毫米波、红外、激光等多波段隐身的多频谱方向发展。碳材料是优良的耐高温吸波材料，能有效衰减雷达波信号，但碳材料的红外发射率较高，因而限制了其在多波段隐身中的应用。已知氧化铝、氧化钛、氧化铋等金属氧化物具有较低的红外发射率，是具有应用前景的红外隐身涂层填料。为此，结合碳材料和金属氧化物隐身性能的各自特点，尝试在合成介孔碳时添加金属醇盐，以期获得在814m波段具有较低发射率的有序介孔碳-金属氧化物纳米复合材料。首先以三元共组装法制备了有序介孔C-Al2O3纳米复合材料，通过调节前驱体的相对含量控制碳与氧化铝的比例。以三元乙丙橡胶(EPDM)为粘结剂，有序介孔C-Al2O3纳米复合材料为填料，两者混合制备了涂层。涂层的湿膜厚度为100m(成干膜后35m)，复合材料中金属氧化物的质量分数约为50%时，其红外发射率为0.622，70%时可低至0.456，表明复合材料中氧化铝含量越高，涂层的红外发射率越低。,在以上实验中发现C-Al2O3纳米复合材料至少需要在900下热处理才能获得一定的晶体结构，在该温度下，无法维持复合材料有序的介孔结构。文献报导TiO2晶化温度较低，在红外波段有较低的红外发射率。由此本文尝试合成含有TiO2的碳-金属氧化物纳米复合材料，结果表明在氮气下600C煅烧后获得了具有晶化骨架的、热稳定性较高的有序介孔C-TiO2纳米复合材料。并以C-TiO2纳米复合材料为填料制备EPDM基涂层，测试结果表明其红外发射率可进一步降低至0.393。在进一步尝试以可溶性酚醛树脂为碳前驱体、异丙醇铝为铝源、钛酸四丁酯为钛源、F127为模板剂，通过多元共组装法制备介孔纳米复合材料。氮气吸脱附测试结果表明该复合材料具有明显的双介孔孔径和较大的比表面积，在复合材料中金属氧化物的质量分数约为50%。将介孔C-Al2O3-TiO2纳米复合材料与EPDM混合制备涂层，初步测试结果显示，Al/Ti摩尔比为1时制备的涂层红外发射率可低0.445。综上所述，以可溶性酚醛树脂为碳源，金属醇盐为金属源，嵌段共聚物F127为模板剂，通过溶剂挥发三元共组装法合成了高度有序且红外发射率较低的介孔碳-金属氧化物纳米复合材料，该材料有可能在多波段隐身领域有广阔的应用前景。,结构及性能测试,未煅烧的介孔C-Al2O3纳米复合薄膜,X射线衍射(XRD)分析采用德国BrukerD8ADVANCEX射线衍射仪测定合成产品的X射线衍射峰。阴极用Cu靶K线(=0.15406nm），Ni滤光片，X射线的管电压为40kV，管电流为40mA。小角扫描范围为0.710，扫描速度为2/min，主要表征有序介孔碳孔结构的周期性排列特征；大角扫描范围为1090，扫描速度为5/min，主要表征样品的晶相结构。,傅立叶变换红外（FT-IR）测试样品的红外光谱在美国NicoletNEXUS-670型傅立叶红外-拉曼光谱仪分析上测定，将样品和KBr以约1：100的比例混合研磨均匀，压制成小圆片，在室温下扫描，扫描范围为4000-400cm-1。,有序介孔C-Al2O3纳米复合材的TEM图像(a：MC5A5350；b，c：MC5A5-500；d，e，g，h：MC5A5-700；f：MC5A5-900)，嵌入图为相应的SAED相片和傅立叶衍射图谱,红外发射率性能测试采用中科院上海物理技术研究所研制的IR-2型双波段发射率测量仪测量样品在室温下，814m波段的平均发射率，该发射率测量仪是采用反射率法的测试原理，即通过采用主动黑体辐射源测定待测物表面的法向发射率，进而计算出待测物表面在特定红外波段的吸收率。根据基尔霍夫定律，物体吸收率在数值上与其发射率相等，即=，从而测出被测物体红外波段法向发射率。,EPDM/MC3A7-700涂层的红外发射率，MC3A7-700：EPDM(质量比)=0.3，0.4，0.5，0.6,实验说明介孔C-Al2O3纳米复合材料与EPDM混合制成涂层，其红外发射率大多随着涂层厚度的增加而增加。以氧化钛相对含量较高的介孔C-Al2O3纳米复合材料制备的涂层，红外发射率较低，且所有的EPDM/MCT的红外发射率都低于EPDM/FDU15，使得该涂层具有一定的红外隐