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特殊表面对其温度场和红外辐射特性国内外研究现状

时间:2022-04-17 20:00来源:毕业论文
目前国内外对于特殊表面材料的制备研究非常重视,与致力于改变材料属性来实现隐身的红外隐身材料不同的是,将相关材料制备成微结构可以得到优异的光谱特性控制效果,而且当前
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目前国内外对于特殊表面材料的制备研究非常重视,与致力于改变材料属性来实现隐身的红外隐身材料不同的是,将相关材料制备成微结构可以得到优异的光谱特性控制效果,而且当前不断发展的微尺度加工技术也使微结构的制备实现起来更加容易。79986

早在20世纪六七十年代,人们就开始研究如何基于微结构来控制热辐射光谱特性,其中最早发展的是光栅[5]结构。自从1987年E。Yablonovitch[6]和S。John[7]首次提出光子晶体的概念,它就被广泛应用于光谱特性控制研究中。瑞典[8]国防研究机构制备出了能同时对3μm~5μm和8μm~12μm的红外波段实现抑制的BeO三维光子晶体,拓宽了BeO红外隐身的波段范围。EliYablonovitch[6]把硫化合物玻璃Ge33As12Se55熔融成为渗透物并且对SiO2进行了化学腐蚀,成功制备了反蛋白石结构的三维光子晶体,此种晶体在3μm~5μm和8μm~12μm的红外反射率均高于90%,有效降低了目标的红外辐射强度。

王自荣[9]等人研制的隐身涂料是8μm~14μm红外与1。06μm激光波段兼容的;皮德富[10]等人研究了多波段隐身中将三氧化二锢(ITO)掺加锡的可行性,其结果表明,ITO在基本上可实现中远红外、可见光等多波段的兼容隐身;钱九江[11]等人指出了在多波段兼容隐身领域中将稀土加工成稀土纳米微粒的巨大潜力。何雪梅[12]薄膜干涉理论的基础上,优化设计了可见光高透射、红外波段高反射以及激光1。06μm三个波段兼容的14层膜堆结构。2009年李凤雷,徐国跃[13]等制备了雷达与红外兼容的双涂层隐身结构,其主要方法是在雷达吸波涂层性能得以保证的前提下,将优化的填料应用在红外涂层中。论文网

各种军事目标的温度场建立也发展很快。南京理工大学的韩玉阁、宣益民[14]等人得到了空间目标的太阳直接福射角系数,在考虑各类辐射角系数的基础上建立了针对卫星空间目标的温度控制方程。对于卫星的辐射换热,通过蒙特卡洛法计算了卫星目标的温度分布特征及其红外辐射特性。同时,他们[15]对大气层外弹道式目标分别用简化和精细两种模型计算了其温度场及红外辐射特性。

在研究空间目标特性方面,针对各种形状空间目标,姚连兴[16]研究员等人推导出一整套计算公式来得到其角系数。针对卫星热辐射特性,南京理工大学的马伟[17]建立了一套完整的模型方法,为大气层外空间目标特性的研究提供了参考办法。张伟清[18]以Monte-Carlo求解卫星复杂辐射边界条件为基础,建立了卫星温度计算模型,其模型考虑的因素包括卫星表面自身辐射、轨道外热流等。姚晓蕾[19]在考虑太阳直接辐射、地球反射太阳辐射、地球红外辐射以及目标自身辐射等辐射换热条件下,建立了中段弹头的温度场计算模型,并介绍了红外辐射计算模型的建立方法。

但是对于特殊表面的温度场及其红外辐射特性,国内[20]起步较晚,所以与欧美一些国家都有差距,所以对于特殊表面在温度和红外辐射方面的影响研究地不够透彻,给多波段兼容隐身甚至是全波段隐身的实现带来了很大的困难。

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