CN111844997B - 一种多频谱复合伪装材料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多频谱复合伪装材料及制备方法，依次包括防水里层、里层基体、红外反射层、过渡层、吸波层和外层基体，以及设置于外层基体外侧的防水外层、隔热层和迷彩层，或者是设置于外层基体外侧的植被层，所述红外反射层和隔热层用于红外伪装，所述吸波层用于雷达伪装，所述迷彩层和植被层用于光学伪装，所述红外反射层材质为金属，所述吸波层为包括铁氧体粉、石墨粉和粘合剂的混合物。本发明的伪装材料可以实现可见光、红外和雷达多波段兼容的伪装效果，具有良好的防水性和耐候性，特别适合野外作业。

Description

一种多频谱复合伪装材料及制备方法

技术领域

本发明涉及伪装材料技术领域，尤其涉及一种多频谱复合伪装材料及制备方法。

背景技术

现代战争中，多波段多频谱探测已是新常态，单一波段的伪装材料已不能满足现代化战争的需求，多谱段伪装材料，尤其是雷达与红外、可见光兼容伪装材料是伪装技术发展的必然趋势，同时战场环境的瞬息万变对伪装的实时性与伪装速度也提出了更高要求。

雷达与红外、可见光伪装材料指的是同时具有雷达与红外、可见光三种伪装性能的伪装材料。一方面，它的表面材料应具有可调节的可见光反射率，以使目标的可见光反射系数与背景环境的可见光反射系数尽量接近，达到可见光伪装效果；另一方面，它要具有较低的红外辐射性质，以控制目标与背景之间的红外辐射能量差(温度差)，使红外探测与成像系统不能够识别目标的性状特征，从而实现红外伪装目的；同时，它要具有良好的吸波性能，可较大幅减少雷达回波，以实现雷达伪装目标。

目前对多波段伪装材料的报道还不多，从现有技术来看，各个波段单一功能的伪装材料已达到应用阶段，但是能真正兼容可见光、近红外、热红外、厘米波、毫米波等多个波段的伪装材料还较少见。已有的伪装兼容材料最多也仅仅能兼容到两三个波段，但兼容效果并不太理想，还未进入实用阶段，对于能兼容三个波段的，其伪装效果还不能满足使用要求。国内外都研制装备了宽频伪装网，但这些伪装网制作工艺复杂，大量生产需要专业工厂，绝对费用仍然较高。另外，目前市场上流行的若干种伪装覆层，由于各种原因其多频谱综合伪装性能还有待提高，且市场售价也都较高。现有的伪装层通常综合伪装效果都不是很好，要么造价昂贵，要么施工难度大，施工周期长，大多还很难满足战场环境的瞬息万变对伪装实时性与伪装速度提出的较高要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种多频谱复合伪装材料及制备方法，具有雷达与红外、可见光伪装性能。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种多频谱复合伪装材料，所述复合伪装材料依次包括防水里层、里层基体、红外反射层、过渡层、吸波层和外层基体，以及设置于外层基体外侧的防水外层、隔热层和迷彩层，或者是设置于外层基体外侧的植被层；所述红外反射层和隔热层用于红外伪装，所述吸波层用于雷达伪装，所述迷彩层和植被层用于光学伪装；所述红外反射层材质主要为金属，所述吸波层为包括铁氧体粉、石墨粉和粘合剂的混合物。

进一步的，所述防水里层和防水外层为丙烯酸防水涂料、粘合剂和伪装颜料的混合物。

进一步的，所述里层基体和外层基体采用彩条布。

进一步的，所述红外反射层为铝箔，其具有高反射红外线能力的一面朝向遮障目标。

进一步的，所述过渡层为铁氧体粉、石墨精粉、粘合剂和伪装颜料的混合物。

进一步的，所述吸波层按重量计包括铁氧体粉24％-32％、石墨精粉12％-16％和环氧类粘合剂52％-64％。

进一步的，所述隔热层主要为高密度聚乙烯薄膜。

进一步的，所述迷彩层包括混合涂料和玄武岩纤维，混合涂料按重量计包括铁氧体粉16％-30％、石墨精粉8％-15％、粘合剂50％-70％和伪装颜料4％-8％，混合涂料表面铺设一层被覆有伪装颜料的玄武岩纤维。

进一步的，所述植被层基质为植物纤维毡，根据需要选择不同外形和颜色的植被。

本发明提供的所述多频谱复合伪装材料的制备方法，包括：

在里层基体靠近目标的一面涂刷防水里层材料，将红外反射层粘合在里层基体上，将过渡层材料涂刷在红外反射层上，将吸波层材料涂刷在过渡层上，将外层基体粘合在吸波层上；

然后将防水外层涂刷在外层基体表面，将隔热层粘合在防水外层上，将混合涂料涂刷在隔热层上，最后铺撒被覆有伪装颜料的玄武岩纤维；或者是将无土栽培技术培育的植被铺装在外层基体上，通过绳网固定，制成所述多频谱复合伪装材料。

本发明采用多种材料的合理匹配与结构组合，既能较有效模拟特定目标的某些外部形貌特征，又能满足对雷达波及红外等的有效衰减，还能形成与环境近似的漫反射，将材料分成多种功能层：吸波层、红外反射层、漫反射层(迷彩层)等，其中吸波层完成对雷达波的衰减，漫反射层完成对雷达波和可见光的近似漫反射，红外反射层完成红外波段的伪装，从而较好地满足伪装的实时性与高效率。与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的伪装材料可以实现可见光、红外和雷达多波段兼容的伪装效果。

(2)本发明的伪装材料，其植被层可根据实际需要培育不同外形和颜色的植被，植被层为绳索固定，更换方便快捷，能有效满足目标连续长时间在多种应用场景中的伪装需求。

(3)本发明中伪装颜料的颜色可调控，能适应多种应用场景中的伪装要求。

(4)本发明的伪装材料具有良好的防水性和耐候性，特别适合野外作业。

(5)本发明的伪装材料重量轻，便于运输携带和施工，方便与其他伪装材料配合使用，能较好地实现战场环境下的实时与高效伪装。

(6)本发明中制备伪装材料的原材料来源广泛，制作工艺简单，价格低廉，可短时间内实现大面积伪装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的软质便携式多谱段复合伪装材料的结构示意图；

图2是本发明实施例1制备的软质便携式多谱段复合伪装材料的雷达波反射率曲线；

图3是本发明实施例1制备的软质便携式多谱段复合伪装材料的可见光照片；

图4是本发明实施例2的多频谱复合植被伪装材料的结构示意图；

图5是本发明实施例2制备的多频谱复合植被伪装材料的可见光照片。

其中：1、防水里层；2、里层基体；3、红外反射层；4、过渡层；5、吸波层；6、外层基体；7、防水外层；8、隔热层；9、迷彩层；10、植被层。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

如图1，本发明第一个具体实施方式的软质便携式多谱段复合伪装材料，包括由内到外依次设置的防水里层1、里层基体2、红外反射层3、过渡层4、吸波层5、外层基体6、防水外层7、隔热层8和迷彩层9。

防水里层1主要是防水止裂。优选丙烯酸防水涂料、鱼珠胶和伪装颜料，各组分按重量计，丙烯酸防水涂料64％-70％，鱼珠胶25％-30％，伪装颜料4％-6％。伪装颜料主要有防光学伪装颜料/防热红外伪装颜料/防雷达伪装颜料等。伪装颜料主要用于伪装以植被/岩石/土壤等不同复杂工况背景的目标。伪装颜料可以采用市场上常见的无机颜料等，可针对具体的环境背景选取或调配颜色相近的颜料。

里层基体2主要起载体作用。优选彩条布，优选径向强度≥2100N/5cm、纬向强度≥1600N/5cm、耐水压值≥2000mm水柱的彩条布。

红外反射层3具有高红外反射性，用于红外伪装。优选厚度为0.012mm-0.016mm的铝箔。

过渡层4优选铁氧体粉、石墨精粉、鱼珠胶、伪装颜料的混合物，各组分按重量计，铁氧体粉16％-30％，石墨精粉8％-15％，鱼珠胶50％-70％，伪装颜料4％-8％。石墨精粉是碳含量≥95％的石墨粉。铁氧体粉、石墨精粉按一定配比组成吸波剂。过渡层4在红外反射层3和吸波层5之间起过渡作用。出于实际伪装需要，通过过渡层实现各功能层吸波效能的梯度分布，实现更好的伪装效果，同时过渡层的存在可以区别伪装结构各个主要功能层，便于在实际应用时通过试验测试优化伪装效能。

吸波层5优选为铁氧体粉、石墨精粉、环氧类粘合剂的混合物，各组分按重量计，铁氧体粉24％-32％，石墨精粉12％-16％，环氧类粘合剂52％-64％。铁氧体粉与石墨精粉起吸波剂的作用。环氧类粘合剂具有良好的室温固化性能。吸波层5吸收雷达波，减少雷达回波，用于雷达伪装。

外层基体6主要起载体作用。优选彩条布，优选径向强度≥2100N/5cm、纬向强度≥1600N/5cm、耐水压值≥2000mm水柱的彩条布。

防水外层7主要是防水隔热。优选丙烯酸防水涂料、鱼珠胶和伪装颜料，各组分按重量计，丙烯酸防水涂料64％-70％，鱼珠胶25％-30％，伪装颜料4％-6％。

隔热层8主要起隔热作用，用于红外伪装。优选厚度0.02-0.08mm的高密度聚乙烯薄膜。间隔设置两层用于红外伪装材料：红外反射层3和隔热层8，这样可以大幅度减少红外辐射。

迷彩层9优选铁氧体粉、石墨精粉、鱼珠胶、伪装颜料的混合物和玄武岩纤维，混合涂料(不包含玄武岩纤维)各组分按重量计，各组分按重量计，铁氧体粉16％-30％，石墨精粉8％-15％，鱼珠胶50％-70％，伪装颜料4％-8％，被覆有伪装颜料的玄武岩纤维在混合涂料表面均匀铺撒一层，面密度在120-180g/mm²以内，优选长度规格为6mm-12mm的高强度抗裂玄武岩纤维。混合涂料起伪装颜料与粘接玄武岩纤维的作用，玄武岩纤维起吸波与迷彩伪装作用。迷彩层9主要作用是吸收和散射电磁波，用于光学伪装。

上述软质便携式多谱段复合伪装材料的制备方法包括：

(1)在里层基体2靠近目标的那一面，均匀涂刷添加了鱼珠胶和伪装颜料的丙烯酸防水涂料，作为防水里层1，厚度在1-3mm以内；

(2)将铝箔具有高反射红外线能力的有光泽面向遮障目标放置，用鱼珠胶将其粘合在里层基体2上；

(3)将铁氧体粉、石墨精粉、鱼珠胶、伪装颜料混合均匀，并涂刷在铝箔上，作为过渡层4，厚度在1-3mm以内；

(4)将铁氧体粉、石墨精粉、环氧类粘合剂的混合物均匀涂刷在过渡层4上，作为吸波层5，厚度在2mm-5mm之间；

(5)吸波层5半干时，将外层基体6粘合在其上；

(6)在外层基体6表面均匀涂刷添加了鱼珠胶和伪装颜料的丙烯酸防水涂料，作为防水外层7，厚度在1-3mm以内；

(7)防水外层7半干时，将高密度聚乙烯薄膜粘合在其上，作为隔热层8；

(8)将铁氧体粉、石墨精粉、鱼珠胶、伪装颜料混合均匀，并涂刷在隔热层8上，厚度在1-3mm以内，涂刷后立即铺撒被覆有伪装颜料的玄武岩纤维，作为迷彩层9。

如图4，本发明第二个具体实施方式的多波段复合植被伪装材料，包括由内到外依次设置的防水里层1、里层基体2、红外反射层3、过渡层4、吸波层5、外层基体6和植被层10。

防水里层1、里层基体2、红外反射层3、过渡层4、吸波层5、外层基体6与第一个实施方式相同。

植被层10主要是起吸收和散射电磁波及隔热作用，用于光学及红外等伪装。优选无土栽培技术培育植被，其育种基质是用天然植物纤维为原料经过高温灭菌等科学处理生产的植物纤维毡，属纯天然植物纤维制品，天然环保、无菌、防虫且可随意移动。制备时，将无土栽培技术培育的植被层10铺装在外层基体6上，通过绳网固定。

实施例1：

本实施例的新型软质便携式多谱段复合伪装材料，为多功能层状结构，如图1所示，从下到上依次由防水里层1、里层基体2、红外反射层3、过渡层4、吸波层5、外层基体6、防水外层7、隔热层8和迷彩层9构成，其中红外反射层3为0.012mm的铝箔，吸波层5包含铁氧体粉、石墨精粉、环氧类粘合剂，厚度为4mm。

本实施例的新型软质多谱段复合伪装材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在里层基体2靠近目标的那一面，均匀涂刷一层厚度约为2mm的防水里层1，自然风干；防水里层1包含丙烯酸防水涂料、鱼珠胶和伪装颜料，各组分按重量计，丙烯酸防水涂料65％，鱼珠胶30％，伪装颜料5％；

(2)将铝箔纸具有高反射红外线能力的有光泽面朝向遮障目标放置，用鱼珠胶将其粘合在里层基体2上，自然风干；

(3)将铁氧体粉、石墨精粉、鱼珠胶、伪装颜料混合均匀，涂刷在铝箔上表面，作为过渡层4，厚度约为2mm，各组分按重量计，铁氧体粉24％，石墨精粉12％，鱼珠胶58％，伪装颜料6％。

(4)将铁氧体粉、石墨精粉、环氧类粘合剂的混合物均匀涂刷在过渡层4上，作为吸波层5，厚度约为4mm，各组分按重量计，铁氧体粉28％，石墨精粉14％，环氧类粘合剂58％；

(5)在吸波层5半干时，将外层基体6粘合在其上，自然风干；

(6)在外层基体6表面均匀涂刷一层厚度约为2mm的防水外层7；防水外层7包含丙烯酸防水涂料、鱼珠胶和伪装颜料，各组分按重量计，丙烯酸防水涂料65％，鱼珠胶30％，伪装颜料5％；

(7)防水外层7半干时，将厚度为0.03mm的高密度聚乙烯薄膜粘合在其上，作为隔热层8；

(8)将铁氧体粉、石墨精粉、鱼珠胶、伪装颜料混合均匀，涂刷在隔热层8表面，厚度约为2mm，各组分按重量计，铁氧体粉24％，石墨精粉12％，鱼珠胶58％，伪装颜料6％，涂刷后立即在其表面均匀铺撒一层长度规格为6mm被覆有伪装颜料的高强度抗裂玄武岩纤维，铺撒密度约为160g/mm²，作为光学伪装迷彩层9。

伪装性能测试：

采用弓形法对本实施例制备的新型便携式软质多谱段复合伪装材料的雷达波反射率进行实验测试，结果如图2所示。由图2可知，本实施例制备的新型便携式软质多谱段复合伪装材料在2.1～6GHz的频段范围内反射率小于-5dB，具有良好的雷达伪装效果。

图3是本发明实施例1制备的软质便携式多谱段复合伪装材料的可见光照片，a.单块伪装材料；b.多块伪装材料，拍照仪器：数码相机；拍照环境：该实验以室外自然环境为背景，2019年8月30日10时-11时，阴天，环境温度26℃。本实施例在可见光下具有良好的伪装效果。

采用红外辐射测温仪对本实施例制备的新型便携式软质多谱段复合伪装材料的红外性能进行实验测试。该实验以室外自然环境为背景，2019年8月30日10时-11时，阴天，环境温度26℃，采用本实施例制备的新型便携式软质多谱段复合伪装材料对一家用轿车侧身进行伪装覆盖，并测量覆盖前后的汽车侧身温度，结果如表1所示。由表1可知，覆盖伪装材料前，汽车侧身温度高于环境温度17.8℃，覆盖伪装材料后，汽车侧身温度高于环境温度2.2℃，红外伪装效果良好。

表1

序号	测试部位	汽车温度(℃)
			1	汽车侧身	43.8
2	新型软质便携式多谱段复合伪装面层	28.2

实施例2：

本实施例的新型多波段复合植被伪装材料，为多功能层状结构，如图4所示，从下到上依次由防水里层1、里层基体2、红外反射层3、过渡层4、吸波层5、外层基体6和植被层10构成，其中红外反射层3为0.012mm的铝箔，吸波层5包含铁氧体粉、石墨精粉、环氧类粘合剂，厚度为4mm。

本实施例的新型多波段复合植被伪装材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在里层基体2靠近目标的那一面，均匀涂刷一层厚度约为2mm的防水里层1，自然风干；防水层包含丙烯酸防水涂料、鱼珠胶和伪装颜料，各组分按重量计，丙烯酸防水涂料65％，鱼珠胶30％，伪装颜料5％；

(2)将铝箔纸具有高反射红外线能力的有光泽面朝向遮障目标放置，用鱼珠胶将其粘合在里层基体2上，自然风干；

(3)将铁氧体粉、石墨精粉、鱼珠胶、伪装颜料混合均匀，涂刷在铝箔上表面，作为过渡层4，厚度约为2mm，各组分按重量计，铁氧体粉24％，石墨精粉12％，鱼珠胶58％，伪装颜料6％。

(4)将铁氧体粉、石墨精粉、环氧类粘合剂的混合物均匀涂刷在过渡层4上，作为吸波层5，厚度约为4mm，各组分按重量计，铁氧体粉28％，石墨精粉14％，环氧类粘合剂58％；

(5)在吸波层5半干时，将外层基体6粘合在其上，自然风干；

(6)将无土栽培技术培育的植被层10铺装在外层基体6上，并通过绳网固定。

伪装性能测试：

采用微波暗室法对本实施例制备的新型多波段复合植被伪装材料的雷达波屏蔽效能进行实验测试，结果如表2所示。由表2可知，本实施例制备的新型多波段复合植被伪装材料在机载雷达常用的两个波段均具有良好的屏蔽效果。

图5是本发明实施例2制备的多频谱复合植被伪装材料的可见光照片，a.单块伪装材料；b.多块伪装材料。拍照仪器：数码相机；拍照环境：该实验以室外自然环境为背景，2019年8月30日10时-11时，阴天，环境温度26℃。本实施例在可见光下具有良好的伪装效果。

采用红外辐射测温仪对本实施例制备的新型多波段复合植被伪装材料的红外性能进行实验测试。该实验以室外自然环境为背景，2019年8月30日10时-11时，阴天，环境温度26℃，采用本实施例制备的新型多波段复合植被伪装材料对一家用轿车排气管进行伪装覆盖，并测量覆盖前后的排气管温度，结果如表3所示。由表3可知，覆盖伪装材料前，排气管温度高于环境温度19.2℃，覆盖伪装材料后，汽车排气管温度高于环境温度0.8℃，红外伪装效果良好。

表2

雷达波段	屏蔽效能	汽车温度(℃)
			18GHz	-37.4dB	45.2
10GHz	-44dB	26.8

表3

序号	测试部位	汽车温度(℃)
			1	汽车排气管	45.2
2	新型多波段复合植被伪装材料面层	26.8

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (2)

1.一种多频谱复合伪装材料，其特征在于，所述复合伪装材料依次包括防水里层、里层基体、红外反射层、过渡层、吸波层和外层基体，以及设置于外层基体外侧的防水外层、隔热层和迷彩层；所述红外反射层和隔热层用于红外伪装，所述吸波层用于雷达伪装，所述迷彩层用于光学伪装；

所述红外反射层为铝箔，其具有高反射红外线能力的一面朝向遮障目标；

所述过渡层为铁氧体粉、石墨精粉、鱼珠胶和伪装颜料的混合物，各组分按重量计，铁氧体粉16%-30%，石墨精粉8%-15%，鱼珠胶50%-70%，伪装颜料4%-8%；

所述吸波层按重量计包括铁氧体粉24%-32%、石墨精粉12%-16%和环氧类粘合剂52%-64%；

所述隔热层为高密度聚乙烯薄膜；

所述迷彩层包括混合涂料和被覆有伪装颜料的玄武岩纤维，混合涂料按重量计包括铁氧体粉16%-30%、石墨精粉8%-15%、粘合剂50%-70%和伪装颜料4%-8%，混合涂料表面铺设一层被覆有伪装颜料的玄武岩纤维；

所述防水里层和防水外层为丙烯酸防水涂料、粘合剂和伪装颜料的混合物；

所述里层基体和外层基体采用彩条布。

2.一种权利要求1所述多频谱复合伪装材料的制备方法，其特征在于，包括：

在里层基体靠近目标的一面涂刷防水里层材料，将红外反射层粘合在里层基体上，将过渡层材料涂刷在红外反射层上，将吸波层材料涂刷在过渡层上，将外层基体粘合在吸波层上；

然后将防水外层涂刷在外层基体表面，将隔热层粘合在防水外层上，将混合涂料涂刷在隔热层上，最后铺撒被覆有伪装颜料的玄武岩纤维，制成所述多频谱复合伪装材料。

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