CN113375507A - 一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法与应用。其制备方法包括S1、制备N‑TiO₂复合材料；S2、粉煤灰进行预处理后与NaOH固体混合后高温煅烧得到碱熔融后灰；S3、将N‑TiO₂复合材料与碱熔融后灰加去离子水混合后进行老化；S4、将老化后的物料进行晶化、过滤、洗涤、干燥后得到粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料。本发明制备的材料实现了对飞行器尾焰的红外辐射的抑制；设计颗粒喷管向尾焰中心喷射，使沸石颗粒与尾焰气体充分混合，利用其强吸附性吸附尾焰的高发射率辐射气体，改变其气体辐射特性，达到辐射波段处于探测范围之外，并通过光照负载二氧化钛对未燃可燃气体进行催化氧化，防止复燃。

Description

一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法与应用，属于材料技术领域。

背景技术

粉煤灰是火力发电厂的煤粉经悬浮态燃烧后，形成细小液滴，经过炉尾时急速冷却形成细小颗粒物，后被除尘器收集得到粉煤灰。粉煤灰作为固体废弃物的一种，年产量达到6～7亿吨，而综合利用率却不高，为实现其高值化利用，通常将粉煤灰制成沸石分子筛用于各个领域。

TiO₂做为最常用的光催化剂具有价格相对低廉且光催化性能良好的特点，但一方面，TiO₂可见光活性不大，因此通常对其进行改性，改性方式主要包括金属掺杂改性、非金属掺杂改性、半导体复合等方式，其中N掺杂改性可以有效较低其带隙宽度，从而提升其可见光活性。另一方面，TiO₂是固体细粉末状，反应后具有难收集的缺点，因此通常将其负载在载体上再进行反应。粉煤灰合成的沸石分子筛因其孔道结构多、表面积大、吸附性能良好等特点，可充当纳米TiO₂的载体，目前多用的负载方式包括溶胶-凝胶法、浸渍法、溅射法等，但均需要在合成沸石后，通过一系列化学试剂、负载方法将其负载上去，成本较高且操作复杂。

飞行器的运用对于现代战争起着决定性的作用，对国家的军事力量和世界格局变化有着重大影响。50％以上的制导导弹采用红外制导，根据资料表明，红外制导的空空导弹与雷达制导的导弹相比，击落目标是其三倍，红外探测跟踪技术对飞行器带来极大威胁，如何能实现避开红外探测跟踪技术的跟踪是需要解决的技术问题。

传统的粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料的制备技术需要在合成沸石分子筛后，经过一系列操作步骤将其负载上去，成本较高，且操作步骤复杂；传统的原料通常为化学试剂充当硅铝源，有一定成本；粉煤灰的应用领域中利用价值不高；飞行器尾焰的红外辐射抑制方式与所用材料，对颗粒的布置方式研究较少，结构设计优化参考资料较少，对颗粒材料的研究评价指标较为单一，抗红外方式分析方法简单，总体发展较为缓慢，红外抑制材料成本较高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法，制备出了用于飞行器尾焰红外辐射抑制的新型材料，即粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料，实现在粉煤灰合成沸石的同时将N-TiO₂负载上去的目的，并在反应过程中加以微波辅助加热，节省了反应时间。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法，其包括如下步骤：

S1、制备N-TiO₂复合材料；

S2、粉煤灰进行预处理后与NaOH固体混合后高温煅烧得到碱熔融后灰；

S3、将N-TiO₂复合材料与碱熔融后灰加去离子水混合后进行老化；

S4、将步骤S3老化后的物料进行晶化、过滤、洗涤、干燥后得到粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料。

如上所述的制备方法，步骤S1与S2的前后顺序可调换。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S1中，N-TiO₂复合材料的制备包括：将钛酸四丁酯与无水乙醇混合搅拌后记为溶液A，将尿素与无水乙醇混合记为溶液B，将溶液B滴加到溶液A中，微波分解获得前驱体，之后干燥、研磨、煅烧后获得N-TiO₂复合材料。

如上所述的制备方法，优选地，钛酸四丁酯与无水乙醇按照体积比为1:1.2～1.5的比例混合，搅拌的速率为100～500r/min，搅拌的时间为20～50min；将尿素与无水乙醇按照4.5～5.5：90～120单位为g：mL的比例混合。

如上所述的制备方法，优选地，微波分解时间为15～30min；干燥的温度为80～90℃，干燥时间为12～15h；煅烧的温度为400～500℃，煅烧的时间为2～3h。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2中，粉煤灰中SiO₂和Al₂O₃的质量分数百分比占比≥80％，粉煤灰的预处理为粉煤灰用球磨机进行球磨5～10min，过筛300目，加入质量分数为15％～20％的HCl溶液，搅拌并加热后，过滤、洗涤、干燥。

如上所述的制备方法，优选地，粉煤灰与HCl溶液按照1:10～15单位为g：mL的比例混合；搅拌的速率为300～400r/min，同时加热的温度为70～80℃，时间为2～3h，洗涤采用蒸馏水，至洗涤液为中性为止；干燥的条件为80～100℃，10～15h。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2中，预处理后的粉煤灰与NaOH固体按重量比为1：1.2～1.5混合，高温煅烧的温度为500～650℃，时间为2～3h。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S3中，N-TiO₂复合材料与碱熔融后灰按重量比为1:2.5～2.9混合，所述去离子水按碱熔融后灰与去离子水按照1：9～12质量比的比例加入，老化时间为24h，老化同时需要搅拌，搅拌速率为300～400r/min。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S4中，晶化采用微波炉进行，温度为90～100℃，时间为1～2.5h，洗涤采用去离子水，洗涤至洗涤液为中性，100℃条件下干燥10～15h。

如上所述制备方法获得的粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料在制备飞行器尾焰红外辐射抑制材料中的应用。

进一步地，所述应用为在飞机机身上增加涵道的方法在尾焰的外围进行喷射粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料，实现尾焰红外辐射的隐身。

具体地，涵道的设置为将尾焰包裹其中，涵道内设有套环结构，套环内放置粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料，在涵道套环内部放置粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的后端设有可调节开口大小的涵道挡板，并在涵道套环内尾部设有导流板，导流板为平躺的“丫”型，在套环内为一字型，在套环外为分叉的，将套环内尾部喷口分为上、下喷口；在涵道中央的入口处设有空气可调节挡板，控制进风量，涵道套环入口处设有涵道可调节挡板用于控制材料喷射量；涵道的两侧设计换热通道，并在换热通道的入口处增设滤网，换热通道的尾部设计导流挡板，用于扰动涵道上下喷口处材料的运动。

材料制备完成后应用于飞行器尾焰的红外抑制，放置于飞行器涵道内，利用飞行器飞行压力差将其从尾部喷口喷出，实现飞行器尾焰的隐身。主要技术方案在于结合所制备材料的特性，采用吸附与催化氧化相结合的方式进行，主要应用方式采用喷管喷射，同时喷口设计为向内向外双向喷射。

所制备材料对飞行器尾焰的主要高温气体CO₂和H₂O分子等具有强吸附作用，同时，由于材料表面具有大量孔隙，飞行器尾焰的红外辐射到达颗粒材料表面时，可以产生大量折射、反射与散射，从而导致红外辐射从传输路径上削减，基于此，喷管设计向内向外喷射，向内喷射的材料主要应用于吸附高温辐射气体CO₂和H₂O分子等，实现红外的重新辐射，改变辐射波段，达到探测范围之外，向外喷射的材料通过自身孔隙和颗粒见的空隙使红外辐射多次折射、反射、散射和吸收，削弱辐射强度，实现辐射的隐身。

所制备的材料，表面负载改性的TiO₂具有光催化氧化的作用，在阳光下，飞行器尾焰的未燃尽气体被吸附至材料表面，通过光催化氧化将其直接氧化为稳定的气体，不发生复燃，从而减少红外辐射。通过多种方式对飞行器尾焰的红外辐射进行抑制，实现尾焰红外辐射的隐身。

飞行器主要通道附近设置换热通道，主要用于实现飞行器内部热量控制，通过控制换热通道挡板控制进风量，从而可控制换热量，换热通道尾部喷射出的高速气体可扰动涵道喷射的红外抑制材料，从而使其更易与尾焰实现交互，更易发生反应。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法，制备出了用于飞行器尾焰红外辐射抑制的新型材料，即粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料，该材料通过吸收红外辐射以及吸附尾焰主要辐射气体实现红外辐射吸收。该材料是以沸石作为晶体，内部为孔隙结构，红外辐射会发生折射并伴随大量散射，大量削弱红外辐射能量，改变辐射方向，同时由于沸石的蓄热能力，可实现散射红外辐射的波长位于探测器主要探测波段范围之外，达到隐身目的。

本发明的制备方法在保证效果的前提下，缩减了实验步骤，节省了反应时间，节约了制作成本，且原料来源广泛，成本低廉，可实现其高值化利用。同时，将材料应用于飞行器尾焰红外抑制，其吸附性和催化性对飞行器尾焰的红外辐射抑制效果显著。

本发明的制备方法采用低成本原料进行制备，获得的材料实现了对飞行器尾焰的红外辐射的抑制；设计颗粒喷管向尾焰中心喷射，使沸石颗粒与尾焰气体充分混合，利用其强吸附性吸附尾焰的高发射率辐射气体，改变其气体辐射特性，达到辐射波段处于探测范围之外，并通过光照负载二氧化钛对未燃可燃气体进行催化氧化，防止复燃；在尾焰外围设计喷射颗粒结构，利用沸石颗粒的孔隙结构，改变辐射路径，增加红外辐射的散射率、反射率和折射率，不仅对未被吸附的高辐射气体起到二次吸附作用，同时通过遮蔽辐射削弱辐射强度。

附图说明

图1为材料制备流程工艺图；

图2为飞行器应用制备材料抑制红外的结构示意图；

图3为抗红材料喷射的结构示意图；

图4为抗红材料喷射示意图；

图5为抗红材料颗粒的喷射流线示意图；

图6为可调节挡板的结构示意图；

图7为涵道挡板的结构示意图。

【附图标记说明】

1：机身；

2：空气进口；

3：涵道；

4：换热通道；

5：换热通道出口；

6：尾焰；

7：抗红材料上喷口；

8：抗红材料下喷口；

9：空气可调节挡板；

10：涵道可调节挡板；

11：滤网；

12：抗红材料；

13：涵道挡板；

14：导流板；

15：导流挡板；

16：可伸缩连杆

17：滑动球；

18：门扇；

19：固定轴。

具体实施方式

本发明中所用的粉煤灰样品来自某火力发电厂燃煤所产生的固体废弃物，主要成分包含有：SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等，其中SiO₂和Al₂O₃的质量分数百分比占比≥80％。另外，设计涵道作为材料喷射装置，结合制备材料的特性，在涵道尾部将喷射口设计为上下喷口，充分利用材料的吸附与光催化性能抑制尾焰红外辐射，同时，涵道与换热通道带走飞行器内部器件的热量，减小其红外特征。

一种用于飞行器尾焰红外辐射抑制的新型材料—粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将钛酸四丁酯与无水乙醇按照体积比1:1.2～1.5的比例混合，搅拌的速率为300r/min，搅拌20～50min，记为溶液A，将4.5～5.5g尿素与90～120mL无水乙醇混合，得到溶液B，将溶液B滴加到溶液A中，微波在300W条件下分解15～30min制备得混合体凝胶，即获得前驱体。

2)将步骤1)中所得混合体凝胶在80～90℃条件下干燥12～15h，研磨后，备用。

3)将步骤2)中所得产物在马弗炉中于400～500℃煅烧2～3h，冷却后得到N-TiO₂复合材料。

4)将粉煤灰用球磨机进行球磨5～10min，过筛300目。

5)配制质量分数为15％～20％的HCl溶液，将步骤4)中过筛300目处理后的粉煤灰与所配置HCl溶液按照1:10～15单位为g：mL的比例混合，进行搅拌并加热2～3h，搅拌速率为300～400r/min，加热温度为70～80℃，过滤，留固体进行洗涤，洗涤采用去离子水，洗涤至洗涤液为中性为止，100℃条件下干燥10～15h。

6)将步骤5)中预处理干燥后粉煤灰与NaOH固体颗粒按照1：1.2～1.5的重量比例混合，并进行均匀球磨。

7)将步骤6)中产物放入坩埚中，并于马弗炉中500～650℃高温下进行煅烧，时长为2～3h，之后冷却，研磨，得到碱熔融后灰，备用。

8)将步骤7)中得到的碱熔融后灰研磨后与去离子水按照1：9～12的重量比例混合，并将步骤3)中N-TiO₂复合材料与步骤7)中碱熔融后灰按1:2.5～2.9的重量比例称量，将三者混合，进行搅拌老化。

9)将步骤5)中所得产物置于反应釜中，放入微波炉中90～100℃晶化1～2.5h，过滤、去离子水洗涤、干燥后得到粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料。

上述所用的粉煤灰样品来自某火力发电厂燃煤所产生的固体废弃物，主要成分包含有：SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等，其中SiO₂和Al₂O₃的质量分数百分比占比≥80％。

步骤3)中N-TiO₂复合材料在制备沸石的老化步骤中，即与步骤7)中产物与去离子水共同混合进行负载，也就是说步骤8)中的老化时间为24h。研究发现若老化时间不够，则会导致N-TiO₂无法更完全地掺杂负载到沸石孔道中，时间过长，则会造成资源的浪费。

本发明还提供了一种上述制备获得的粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料作为飞行器尾焰红外辐射抑制的新型材料的应用。

上述的应用，具体包括：飞行器尾焰气体吸附与催化氧化。

飞行器尾焰高辐射红外气体是CO₂和H₂O，本发明方法所制备的材料对CO₂和H₂O这两种气体吸附性能较强，对CO₂吸附量达到2.43mmol/g，，可实现吸附气体后重新辐射红外，从而改变红外辐射波长至探测器范围之外，所制备材料可实现光催化的改性TiO₂，可将飞行器尾焰未燃尽的气体直接催化氧化防止产生复燃增加红外辐射。

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料的制备

1)将钛酸四丁酯与无水乙醇按照体积比为1:1.2的比例混合，搅拌30min，记为溶液A，将5g尿素与125mL无水乙醇混合，得到溶液B，将溶液B滴加到溶液A中，微波在300W的条件分解30min制备为前驱体。

2)将步骤1)中所得前驱体在90℃条件下干燥12h，研磨，备用。

3)将步骤2)中所得产物在马弗炉中于450℃煅烧2.5h，冷却后得到N-TiO₂复合材料。

4)粉煤灰用球磨机进行球磨5min，过筛300目。

5)配制质量分数为20％的HCl溶液，将步骤4)中过筛300目后的按粉煤灰与HCl溶液按照1:10单位为g：mL的比例混合，于恒温磁力搅拌器上以300r/min速率搅拌，并在80℃条件下加热2h，过滤，洗涤至洗涤液为中性，过滤后，将固体在80℃干燥8h，备用。

6)将步骤5)中预处理后粉煤灰与NaOH固体颗粒按照1：1.3的比例称量混合，并进行均匀球磨。

7)将步骤6)中产物放入坩埚中，并于马弗炉中550℃高温下进行高温煅烧，时长为2h，冷却，研磨，得到碱熔融后灰，备用。

8)将步骤7)中碱熔融后灰研磨后与去离子水按照1：10的比例称量，并将步骤3)中N-TiO₂复合材料与步骤7)中产物按1:2.7比例称量，将三者混合，放入磁子，并于磁力搅拌器320rpm搅拌老化24h。

9)将步骤5)中所得产物置于反应釜中，放入微波炉中100℃晶化2h，过滤、去离子水洗涤至洗涤液为中性为止、过滤后，将固体在100℃干燥12h后得到粉末状固体即粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料。该粉末状固体，具有良好的可见光活性与吸附活性，经测试，对CO₂吸附量达到2.43mmol/g，比表面积可达149m²/g，相比纯TiO₂增加了一倍，阳离子交换能力较强，对钾离子的交换能力达到1.43g/L。

实施例2煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料的应用

对飞行器上材料的喷射结构进行创新设计，结合实施例1中所制备粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料的特性用于作为抗红材料，飞行器的结构设计如图2所示，喷射结构主要由三部分构成，分别是机身1、涵道3和换热通道4。涵道3设在机身1上，将尾焰喷射通道包裹，涵道3的两侧均设有换热通道4，换热通道4的入口位于涵道的入口的后方。涵道3为套环状，涵道3的中间内部为尾焰6喷射通道，涵道3的中间内部设为空气进口2，可在空气进口2处设有空气可调节挡板9，即在涵道的尾焰喷射通道的前端设有空气可调节挡板9，用于控制进入尾焰6的风量。套环的环内部放置有一圈的抗红材料12，套环的内部末端设有涵道挡板13，涵道挡板13是可调节设置，将抗红材料12挡在涵道的套环内，套环的内部前端也为空气进口，套环的前端设有涵道可调节挡板10，用于控制进入套环内的风量，进一步调节抗红材料的喷出速度，其主要作用在于调控涵道内的进风量，从而控制抗红材料12的喷射量。空气可调节挡板9与涵道可调节挡板10是被分别控制的。涵道3的套环内的抗红材料堆积至涵道挡板13的前方，通过涵道挡板13(如图7)的开关大小控制抗红材料的喷射量，涵道挡板13采用电力控制，通过控制支撑挡板的杆控制挡板的倾斜角度，从而控制开口大小。联合进风量和材料用量的控制，更灵活地实现材料的喷射。与涵道相邻的位置设置换热通道4，主要用途是带走飞行器内部仪器产生的热量，通过控制进风量，从而控制换热量，换热通道出口5处喷射的空气，由于其高速运动，扰动涵道喷射颗粒的运动情况，使材料更易与尾焰辐射以及尾焰气体发生交互反应。换热通道4的前端的入口处设有滤网11，可阻挡物质进入换热通道4内。套环内的尾部还设有环装隔板，如图3所示，将抗红材料喷口分为抗红材料上喷口和抗红材料下喷口，抗红材料上喷口7靠近尾焰6的喷口，抗红材料下喷口8在抗红材料上喷口7的外部，当抗红材料颗粒喷出时的状态如图4所示。颗粒喷射流线示意图如5所示，抗红材料上喷口喷出的颗粒是向内喷射，抗红材料下喷口喷出的颗粒是向外喷射，向内喷射的颗粒存在颗粒内边界，主要应用于对尾焰高辐射成分的吸附和催化氧化，向外喷射的材料存在颗粒外边界，主要应用于阻断红外辐射传输路径，使红外辐射在颗粒处发生折射、散射、反射和吸收，在改变红外辐射路径的同时削弱辐射强度。

涵道3环绕空气进风通道，在涵道的套环内设计有存放制备的粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料的结构，同时通过设计可控涵道挡板13，实现材料喷射的流量控制，达到灵活控制红外抑制效果的目的。

在涵道3尾部的套环内设计有导流板14，如图2中，导流板14为平躺的“丫”型，在套环内为一字型，在套环外为分叉的，将套环内喷口分为抗红材料上喷口7与抗红材料下喷口8，导流板在套环的外部是分叉开的，将抗红材料上喷口7与抗红材料下喷口8的喷出的材料分开，同时换热通道尾部外侧上、下外延设计有导流挡板15。飞行器上喷管主要应用于遮蔽飞行器尾焰红外辐射，增加红外传播阻碍，结合换热通道尾部的导流板，上喷管喷射效果实现效果更佳，下喷管主要利用所制备的材料的吸附性能与催化氧化特性，对尾焰主要辐射气体进行吸附重新辐射，同时，光催化氧化未燃气体防止复燃。

涵道可调节挡板10与空气可调节挡板9的结构可设计为如图6所示，由多个挡风板组成，挡风板开启程度的不同，进入的风量不同。涵道可调节挡板10与空气可调节挡板9分别由系统控制挡板开启程度。涵道挡板13通过控制系统进行控制，如图7所示，涵道挡板由两道门扇18设置，一端通过固定轴19固定至涵道壁面，另一端由可伸缩连杆16连接，可伸缩连杆一端固定在涵道壁面，另一端固定连接有滑动球17，滑动球17可接在门扇上的轨道内，当滑动球向中心移动时，挡板开口增大，材料随风力从开口处喷出。

运行时，首先将实施例1制备的粉煤灰基沸石/N-TiO₂复合材料作为抗红材料研磨后放置如图2中抗红材料12的位置，采用堆积方式放置，当飞行器高度飞行时，打开涵道可调节挡板10同时打开涵道挡板13，利用飞行器高度飞行产生的气压，将高速气体压入涵道3的套环内，使得放置的抗红材料跟随压入气体流动至喷口处，分别沿抗红材料上喷口7和抗红材料下喷口8喷出，抗红材料上喷口7喷出的材料实现在尾焰红外辐射传输过程实现阻断，抗红材料下喷口8喷出的材料与高辐射气体混合，实现吸附与催化氧化，实现尾焰红外辐射的波段改变，同时涵道沿着空气燃烧通道设置，实现燃料燃烧通道换热，减小器红外特征。

与此同时，换热通道的入口也设有可调节挡板，可调节挡板打开时，高度飞行压入气体，与内部部件实现热量交换，减小部件的红外特征，其尾部导流挡板导流气体向原理尾焰方向流动，减小流动部位气压，可增强上喷管喷射材料的效果，使上喷管材料更容易实现设计目的，阻断红外辐射路径。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、制备N-TiO₂复合材料；

S2、粉煤灰进行预处理后与NaOH固体混合后高温煅烧得到碱熔融后灰；

S3、将N-TiO₂复合材料与碱熔融后灰加去离子水混合后进行老化；

S4、将步骤S3老化后的物料进行晶化、过滤、洗涤、干燥后得到粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，N-TiO₂复合材料的制备包括：将钛酸四丁酯与无水乙醇混合搅拌后记为溶液A，将尿素与无水乙醇混合记为溶液B，将溶液B滴加到溶液A中，微波分解获得前驱体，之后干燥、研磨、煅烧后获得N-TiO₂复合材料；

其中，钛酸四丁酯与无水乙醇按照体积比为1:1.2～1.5的比例混合，搅拌的速率为100～500r/min，搅拌的时间为20～50min；将尿素与无水乙醇按照4.5～5.5：90～120单位为g：mL的比例混合。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，微波分解时间为15～30min；干燥的温度为80～90℃，干燥时间为12～15h；煅烧的温度为400～500℃，煅烧的时间为2～3h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，粉煤灰中SiO₂和Al₂O₃的质量分数百分比占比≥80％，粉煤灰的预处理为粉煤灰用球磨机进行球磨5～10min，过筛300目，加入质量分数为15％～20％的HCl溶液，搅拌并加热后，过滤、洗涤、干燥；

其中，粉煤灰与HCl溶液按照1:10～15单位为g：mL的比例混合；搅拌的速率为300～400r/min，同时加热的温度为70～80℃，时间为2～3h，洗涤采用蒸馏水，至洗涤液为中性为止；干燥的条件为80～100℃，10～15h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，预处理后的粉煤灰与NaOH固体按重量比为1：1.2～1.5混合，高温煅烧的温度为500～650℃，时间为2～3h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，N-TiO₂复合材料与碱熔融后灰按重量比为1:2.5～2.9混合，所述去离子水按碱熔融后灰与去离子水按照1：9～12质量比的比例加入，老化时间为24h，老化同时需要搅拌，搅拌速率为300～400r/min。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，晶化采用微波炉进行，温度为90～100℃，时间为1～2.5h，洗涤采用去离子水，洗涤至洗涤液为中性，100℃条件下干燥10～15h。

8.如权利要求1-7中任一项所述制备方法获得的粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料在制备飞行器尾焰红外辐射抑制材料中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，应用为在飞机机身上增加涵道的方法在尾焰的外围进行喷射粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料，实现尾焰红外辐射的隐身。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述涵道的设置为将尾焰包裹其中，涵道内设有套环结构，套环内放置粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料，在涵道套环内部放置粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的后端设有可调节开口大小的涵道挡板，并在涵道套环内尾部设有导流板，导流板为平躺的“丫”型，在套环内为一字型，在套环外为分叉的，将套环内尾部喷口分为上、下喷口；在涵道中央的入口处设有空气可调节挡板，控制进风量，涵道套环入口处设有涵道可调节挡板用于控制材料喷射量；涵道的两侧设计换热通道，并在换热通道的入口处增设滤网，换热通道的尾部设计导流挡板，用于扰动涵道上下喷口处材料的运动。

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