CN111909657B - 一种仿形多频谱复合伪装材料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿形多频谱复合伪装材料及制备方法，依次包括里层基体、红外反射层、过渡层、外层基体、仿形吸波层和迷彩层，所述仿形吸波层为添加了吸波剂和伪装颜料的聚氨酯发泡体，仿形吸波层的表面可模拟周围环境或特定目标的外形轮廓。本发明的伪装材料满足多频谱兼容要求，可以实现可见光、红外和雷达多波段兼容的伪装效果，并且可模仿周围环境或特定目标，具有仿形功能。本发明的伪装材料具有良好的防水和耐老化性能，特别适合野外作业。

Description

一种仿形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，尤其涉及一种仿形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。

雷达与红外、可见光兼容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是很多，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比较少见。有些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。现有的仿形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。

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，提供一种仿形多频谱复合伪装材料及制备方法，可模拟特定目标与环境外形并且具有雷达与红外、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：

一种仿形多频谱复合伪装材料，所述复合伪装材料依次包括里层基体、红外反射层、过渡层、外层基体、仿形吸波层和迷彩层，所述仿形吸波层为添加了吸波剂和伪装颜料的聚氨酯发泡体，仿形吸波层的表面仿照周围环境或特定目标的外形轮廓等。

进一步的，所述里层基体内面设置有防水层。

进一步的，所述防水层包括丙烯酸防水涂料、粘合剂和伪装颜料。

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，所述过渡层采用包括铁氧体粉、石墨精粉、粘合剂和伪装颜料的混合物。

进一步的，所述仿形吸波层包含按重量计的聚氨酯发泡剂45％-55％、铁氧体粉28％-36％、石墨精粉14％-18％和伪装颜料4％-6％。

进一步的，所述迷彩层主要为被覆有伪装颜料的玄武岩纤维。

本发明提供的所述仿形多频谱复合伪装材料的制备方法，包括：

在所述里层基体靠近目标的一面涂刷防水层材料，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，将外层基体粘合在过渡层上；

在外层基体表面模拟周围环境或特定目标的外形轮廓准备仿形吸波层材料，然后进行发泡，在发泡反应后期在其表面粘覆迷彩层，制成所述仿形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，既能有效模拟特定目标外部形状参数，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。复合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。与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的伪装材料满足多频谱兼容要求，可以实现可见光、红外和雷达多波段兼容的伪装效果，并且可模仿周围环境或特定目标，具有仿形功能。

(2)本发明采用的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。

(3)本发明的伪装材料具有良好的防水和耐老化性能，特别适合野外作业。

(4)本发明的伪装材料重量轻，便于搬运和使用；制备伪装材料的原材料来源广泛，制作工艺简单，价格相对低廉，可短时间内完成大面积伪装。

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是本发明的仿形多频谱复合伪装材料的结构示意图；其中：1、防水层；2、里层基体；3、红外反射层；4、过渡层；5、外层基体；6、仿形吸波层；7、迷彩层。

图2是本发明实施例1制备的仿形多频谱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制备的仿形多频谱复合伪装材料的可见光照片。

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，本发明一个具体实施方式的仿形多频谱复合伪装材料，由内到外依次包括：防水层1、里层基体2、红外反射层3、过渡层4、外层基体5、仿形吸波层6、迷彩层7。

防水层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和外层基体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。

外层基体5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。

仿形吸波层6包含聚氨酯发泡材料、铁氧体粉、石墨精粉和伪装颜料，各组分按重量计，聚氨酯发泡剂45％-55％，铁氧体粉28％-36％，石墨精粉14％-18％，伪装颜料4％-6％。仿形吸波层6主要起雷达和可见光伪装作用，同时具有仿形功能。仿形吸波层6内含吸波剂(铁氧体粉与石墨精粉)可吸收雷达波，减少雷达回波，可达到雷达伪装效果。内含伪装颜料可改变颜色和光谱反射特性，能满足光学伪装目的。吸波层通过发泡制作，可模拟周围环境或特定目标，具有仿形功能。

迷彩层7优选玄武岩纤维，优选长度规格为6mm-12mm的高强度抗裂玄武岩纤维。迷彩层7主要是吸收和散射电磁波，用于光学伪装，同时可有效抑制聚氨酯发泡材料因收缩变形量较大而开裂的倾向，以确保其隔热作用，达到一定的红外伪装效果。

本发明一个具体实施方式的仿形多频谱复合伪装材料制备方法包括下述的步骤：

(1)在里层基体2靠近目标的一面，均匀涂刷添加了鱼珠胶和伪装颜料的丙烯酸防水涂料，厚度在1-3mm以内；

(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；

(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)过渡层4半干时，将外层基体5粘合在过渡层4上；

(5)在外层基体5表面模拟特定目标外形轮廓，准备聚氨酯发泡材料，进行吸波层的仿形发泡制作，厚度在100-150mm以内；

(6)发泡反应后期，适时在其表面粘覆一层被覆有伪装颜料的玄武岩纤维。

实施例1：

本实施例的新型仿形多频谱复合伪装材料，为多功能层状结构，如图1所示，从下到上依次由防水层1、里层基体2、红外反射层3、过渡层4、外层基体5、仿形吸波层6和迷彩层7构成，其中红外反射层3为0.012mm的铝箔，仿形吸波层6为添加了吸波剂和伪装颜料的聚氨酯发泡体，厚度约为140mm。

本实施例的新型仿形多频谱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的防水层1，自然风干；防水层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)将鱼珠胶、石墨精粉、铁氧体粉、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，鱼珠胶58％，石墨精粉12％，铁氧体粉24％，伪装颜料6％；

(4)在过渡层4半干时，将外层基体5粘合在其上，自然风干；

(5)在外层基体5表面按一定外形轮廓涂覆发泡材料，进行吸波层的发泡制作，厚度约为140mm，吸波层包含聚氨酯发泡剂、铁氧体粉、石墨精粉和伪装颜料，各组分按重量计，聚氨酯发泡剂50％，铁氧体粉30％，石墨精粉15％，伪装颜料5％；

(6)发泡反应后期，适时在发泡层表面均匀粘覆一层被覆有伪装颜料的长度规格为6mm的高强度抗裂玄武岩纤维，形成光学伪装迷彩。

伪装性能测试：

采用弓形法对本实施例制备的新型仿形多频谱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仿形多频谱复合伪装材料在2.9～6GHz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制备的仿形多频谱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仿形多频谱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仿形多频谱复合伪装材料对一家用轿车头部进行伪装覆盖，并测量覆盖前后的车头温度，结果如表1所示。由表1可知，覆盖伪装材料前，车头温度高于环境温度11.8℃，覆盖本实施例的伪装材料后，车头温度高于环境温度2.4℃，红外伪装效果良好。

表1

序号	测试部位	汽车温度(℃)
			1	汽车头	37.8
2	新型仿形多频谱复合伪装面层	28.4

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 (6)

1.一种仿形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里层基体、红外反射层、过渡层、外层基体、仿形吸波层和迷彩层，所述仿形吸波层为添加了吸波剂和伪装颜料的聚氨酯发泡体，仿形吸波层的表面能模拟周围环境或特定目标的外形轮廓；所述仿形吸波层包含按重量计的聚氨酯发泡剂45%-55%、铁氧体粉28%-36%、石墨精粉14%-18%和伪装颜料4%-6%；所述过渡层采用包括铁氧体粉、石墨精粉、粘合剂和伪装颜料的混合物；所述迷彩层主要为被覆有伪装颜料的玄武岩纤维。

2.根据权利要求1所述的仿形多频谱复合伪装材料，其特征在于，所述里层基体内面设置有防水层。

3.根据权利要求2所述的仿形多频谱复合伪装材料，其特征在于，所述防水层包括丙烯酸防水涂料、粘合剂和伪装颜料。

4.根据权利要求1~3任一项所述的仿形多频谱复合伪装材料，其特征在于，所述里层基体和外层基体采用彩条布。

5.根据权利要求1~3任一项所述的仿形多频谱复合伪装材料，其特征在于，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。

6.一种权利要求1~5任一项所述仿形多频谱复合伪装材料的制备方法，其特征在于，包括：

在所述里层基体靠近目标的一面涂刷防水层材料，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，将外层基体粘合在过渡层上；

在外层基体表面模拟周围环境或特定目标的外形轮廓准备仿形吸波层材料，然后进行发泡，在发泡反应后期在其表面粘覆迷彩层，制成所述仿形多频谱复合伪装材料。

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