CN117141073A - 一种红外隐身多层薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外隐身多层薄膜及其制备方法，属于隐身材料技术领域。本发明将厚度不同的单层聚合物膜按照厚度顺序进行排列并交叠，且在任意相邻的两单层聚合物膜之间制备一层介质得到多层膜；该多层膜热压成型得到红外隐身多层薄膜。该红外隐身多层薄膜具有梯度厚度结构，反射带较宽，具备高的反射性能，具有优异的红外隐身效果，而且其聚合物基质具有很强的柔性，易于覆盖在需要隐身的物体表面，且易裁剪、修复成本低，可相互拼接，对所覆盖物体无尺寸和形状要求；介质层选用金属化合物材料，其在提供高折射率的同时，又能降低多层薄膜微波波段辐射，有利于减轻隐身物体在雷达波段隐身的压力。

Description

一种红外隐身多层薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及隐身材料技术领域，尤其涉及一种红外隐身多层薄膜及其制备方法。

背景技术

有温度的物体会向外辐射能量。辐射能量遵循斯蒂芬-玻尔兹曼定律，与温度（绝对温度）的四次方成正比。根据维恩位移定律，在常温下物体辐射能量都处于红外波段。基于此原理，红外探测成为军事领域常用的探测手段之一。目前，常用的红外侦测手段是通过红外热像仪来识别目标场景与背景在辐射亮度上的差异而实现探测的。考虑到物体的温度和红外探测机理等实际问题，目前红外探测器所探测的红外电磁波的波长为3~5μm和8~14μm两个波段，称为工作波段。

红外隐身是指利用一定的技术手段降低或改变目标的红外辐射特征，使其与背景环境的红外辐射特征之差小于红外探测器的分辨率，实现红外频段下目标与背景融为一体而不被敌方红外探测器侦察到的技术。因此红外隐身要求尽可能地减少武器装备或战斗人员与背景的红外辐射亮度差异。常见的手段是使需要隐身的物体在该波段有较高的反射率以达到与背景差异低于探测器分辨率而不被敌方在红外波段发现的目的。

光子晶体是由介电常数（折射率）不同的几种材料交替堆叠而成的一种多层功能性材料。频率处于光子晶体禁带范围内的电磁波在光子晶体内不能传播，表现出高反射的特性；而频率处于光子晶体通带范围内的电磁波则会透过光子晶体，表现出高透射的特性。利用光子晶体的特性可以使物体在工作波段有高反射率而到达红外隐身的目的。

但在国内的一些相关研究中，产品的工艺复杂、成本较高且掺杂了部分金属导致微波辐射较高造成的雷达隐身困难等问题亟待解决。

发明内容

为解决上述背景技术中的技术问题，本发明的主要目的在于提供一种红外隐身多层薄膜及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种红外隐身多层薄膜的制备方法，包括以下步骤：

将厚度不同的单层聚合物膜按照梯度厚度顺序进行排列并交叠，且在任意相邻的两所述单层聚合物膜之间制备一层介质层得到多层膜；

所述多层膜经过真空热压成型得到红外隐身多层薄膜。

在本申请的一些实施例中，所述介质层的制备包括以下步骤：

在所述单层聚合物膜的一表面制备一层介质层得到AB型单周期薄膜；或，

在所述单层聚合物膜的两表面分别制备一层介质层得到ABA型单周期薄膜。

在本申请的一些实施例中，所述多层膜的制备方法包括以下步骤：

所述多层膜的制备方法包括以下步骤：

将所述AB型单周期薄膜按照单层聚合物膜的厚度顺序进行排列，按照“ABAB”的规律进行交叠，得到两最外层分别为介质层和单层聚合物层的多层膜；或，

将所述ABA型单周期薄膜和单层聚合物膜按照单层聚合物膜的厚度顺序进行排列，并按照“BABABABA”或“ABABABAB”的规律进行交叠得到两最外层分别为介质层和单层聚合物层的多层膜。

在本申请的一些实施例中，在所述多层膜最外层的介质层表面制备一层满足所述梯度厚度顺序的单层聚合物膜，得到两最外层均为单层聚合物层的多层膜。

在本申请的一些实施例中，所述单层聚合物膜的制备材料包括聚合物及其改性后得到的改性聚合物中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，所述聚合物包括聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚酯（PET）、尼龙（PA）中的至少一种；

和/或，所述改性聚合物包括共混改性聚合物、填充改性聚合物、化学改性聚合物或复合材料。

在本申请的一些实施例中，制备所述单层聚合物膜的方法包括吹膜法、挤出流涎法、溶剂流涎法或压延法；

和/或，所述红外隐身多层薄膜中单层聚合物膜的厚度梯度大小包括0.1μm~1μm。

在本申请的一些实施例中，所述介质层的制备材料包括金属化合物，所述金属化合物包括碲化铅（PbTe）、锑化铝（AlSb）、硒化锌（ZnSe）、硒化镉（CdSe）、硫化锌（ZnS）和磷化硼（BP）中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，所述介质层的厚度范围为0.1μm~1μm；

和/或，所述介质层的制备方法包括气相沉积法，所述气相沉积法包括化学气相沉积法和/或物理气相沉积法，所述物理气相沉积法包括磁控溅射法和/或真空蒸镀法。

为实现上述目的，本申请还提供一种如上所述红外隐身多层薄膜制备方法制备得到的红外隐身多层薄膜。

本发明所能实现的有益效果：

本发明的红外隐身多层薄膜具有梯度厚度结构，反射带较宽，具备高的反射性能和优异的红外隐身效果。

本发明利用聚合物材料作为基底制备得到的红外隐身多层薄膜具有很强的柔性，易于覆盖在需要隐身的物体表面，而且具有易裁剪、修复成本低等优点，可相互拼接，对所覆盖物体无尺寸和形状要求。

本发明的红外隐身多层薄膜含有介质层，介质层提供高的折射率，尤其是以金属化合物制备得到的介质层能获得较高的折射率，同时介质层自身在红外隐身多层薄膜微波波段有极低的辐射，有利于减轻隐身物体在雷达波段隐身的压力。

此外，常见的激光探测器发射波段多为1.06μm和10.60μm，本发明可通过减少该波段的单周期薄膜层数以减少红外隐身多层薄膜在该波段的反射，可以在不增加成本的前提下起到红外和激光同时隐身的作用。

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，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例红外隐身多层薄膜的制备方法工艺流程图。

图2为本发明一实施例中不同厚度的单层聚合物膜示意图；

图3为本发明一实施例中AB型单周期薄膜结构示意图；

图4为本发明一实施例中ABA型单周期薄膜结构示意图；

图5为本发明一实施例中红外隐身多层薄膜结构示意图，插图为多层聚合物薄膜切面结构示意图；

图6为本发明实施例1中红外隐身多层薄膜的横截面结构示意图。

图7为本发明实施例1中红外隐身多层薄膜在8~14μm波段平均反射率测试结果图。

图8为本发明实施例2中红外隐身多层薄膜的横截面结构示意图。

图9为本发明实施例2中红外隐身多层薄膜在8~14μm波段的平均反射率测试结果图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中如涉及“第一”、 “第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种红外隐身多层薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：将厚度不同的单层聚合物膜按照梯度厚度顺序进行排列并交叠，且在任意相邻的两所述单层聚合物膜之间制备一层介质层得到多层膜；

步骤S2：步骤S1的多层膜经过真空热压成型得到红外隐身多层薄膜。

光子晶体是由介电常数（折射率）不同的材料交替堆叠而成的一种多层功能性材料。频率处于光子晶体禁带范围内的电磁波在光子晶体内不能传播，表现出高反射的特性；而频率处于光子晶体通带范围内的电磁波则会透过光子晶体，表现出高透射的特性。利用光子晶体的特性可以使物体在工作波段有高反射率而到达红外隐身的目的。本发明将单层聚合物膜和介质层不断交替堆叠获得多层薄膜，同时，使多层薄膜中各层单层聚合物膜按照梯度厚度顺序排列，由此得到具有梯度厚度的多层薄膜，具有梯度厚度的多层薄膜具有较宽的反射带，能实现高的反射性能，达到隐身效果。

步骤S1中的单层聚合物膜是以聚合物作为基材制备而成的膜状物质，本发明不限制该单层聚合物膜的制备方法，可包括吹膜法、挤出流延法、溶剂流延法或压延法。参照图2，图2为本发明一实施例制备得到的不同厚度的单层聚合物膜的示意图。

需要说明的是，步骤S1将厚度不同的单层聚合物膜按照梯度厚度顺序进行排列并交叠，可以理解为将单层聚合物膜本身进行排列交叠；或，将含有所述单层聚合物膜的多层薄膜以单层聚合物膜的厚度为标准，按照梯度厚度顺序进行排列并交叠；或，将单层聚合物膜本身和含有单层聚合物膜的多层薄膜以单层聚合物膜的厚度为标准，按照梯度厚度顺序进行排列并交叠。在一些实施例中，上述多层薄膜包括含有介质层和单层聚合物膜的单周期薄膜。

在一些实施例中，步骤S1所得的多层膜的两最外层分别为单层聚合物层和介质层。

在一些实施例中，步骤S1所得的多层膜的两最外层都为单层聚合物层。

在一些实施例中，介质层的制备材料包括金属化合物，金属化合物具有较高的折射率，而且透明度好，耐候性强，由此可以获得具有高折射率的介质层，而金属化合物的高折射率介质层可使介质层本身在红外隐身多层薄膜微波波段的辐射大大降低，有利于减轻隐身物体在雷达波段隐身的压力。

在一些实施例中，金属化合物包括碲化铅（PbTe）、锑化铝（AlSb）、硒化锌（ZnSe）、硒化镉（CdSe）、硫化锌（ZnS）和磷化硼（BP）中的至少一种，上述种类的金属化合物透明度好，耐候性强，且具有较高的折射率。

本发明单层聚合物膜的制备材料包括聚合物及其改性后得到的改性聚合物中的至少一种。

本发明并不限制上述聚合物的种类以及改性聚合物的改性方式。

所述聚合物可以形成膜状并能通过真空热压成型均满足本发明的要求。

在一些实施例中，聚合物包括但不仅限于热塑性聚合物，热塑性聚合物可以加工形成膜状并能通过真空热压成型，有利于制备得到多层膜。

在一些实施例中，热塑性聚合物包括但不仅限于热塑性树脂、热塑性聚酯。上述热塑性树脂和热塑性聚酯可以加工形成膜状并能通过真空热压成型，有利于制备得到多层膜。

在一些实施例中，聚合物包括聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚酯（PET）、尼龙（PA）中的至少一种。以上种类的聚合物透明度较高，可塑性强，而且稳定性较强，力学性能较好。

在一些实施例中，改性聚合物包括但不仅限于共混改性聚合物、填充改性聚合物、化学改性聚合物或复合材料，可以选择本技术领域所熟知的改性方式对聚合物进行上述改性。

本发明也不限制介质层的制备方法，在一些实施例中，制备介质层的方法包括气相沉积法，所述气相沉积法包括化学气相沉积法和/或物理气相沉积法，所述物理气相沉积法包括磁控溅射法和/或真空蒸镀法。参考图1，可以在单层聚合物膜的表面制备得到介质层，再将含有介质层的单层聚合物膜以单层聚合物膜的厚度为标准，按梯度厚度的顺序进行排列交叠，然后经过热压成型工艺制备得到红外隐身多层薄膜。在一些实施例中，可以通过真空蒸镀的方法在所述单层聚合物的表面制备得到介质层。

在一些实施例中，可以在单层聚合物膜的一表面制备介质层得到AB型单周期薄膜，参照图3，AB型单周期薄膜具有两层膜，一层为单层聚合物膜1，另一层为介质层2。在本实施例中，AB型单周期薄膜中的A和B指代介质层和单层聚合物层，当A指代介质层，B则指代单层聚合物层，当B指代介质层，则A指代单层聚合物层。可以理解的是，单层聚合物膜和单层聚合物层是同一种物质的不同描述。

在一些实施例中，介质层的制备还包括在单层聚合物膜的两表面分别制备介质层得到ABA型单周期薄膜，参照图4，ABA型单周期薄膜自下而上依次具有介质层2、单层聚合物膜1、介质层2，单层聚合物膜1位于两介质层2之间。在本实施例中，ABA型单周期薄膜中的A指代介质层，B指代单层聚合物层。可以理解的是，单层聚合物膜和单层聚合物层是同一种物质的不同描述。

本发明通过先制备AB型或者ABA型单周期薄膜完成介质层的制备，再使所有单周期薄膜以单层聚合物膜的厚度为标准，按照梯度厚度顺序进行排列、交叠，保证任意两单层聚合物膜之间、任意两介质层之间不发生直接接触，有利于降低工艺难度。

在一些实施例中，可以先准备两种或以上厚度的单层聚合物膜，然后分别在每层单层聚合物膜的一表面制备厚度和种类都相同的介质层，由此能实现多层膜中所有介质层同批次制备的目的，在有效控制生产成本、简化工艺流程的基础上获得具有梯度厚度结构的红外隐身多层薄膜。

在另一些实施例中，上述每层单层聚合物膜表面的介质层还可以根据应用需要而设计成不同的厚度或者不同的种类。因红外隐身多层薄膜的梯度厚度结构是由单层聚合物膜的厚度决定的，因此本实施例得到的红外隐身多层薄膜也具有梯度厚度结构，并拥有高的反射性能，具有优异的红外隐身效果。

在一些实施例中，基于上述制备得到的AB型单周期薄膜，多层膜的制备方法可以包括以下步骤：将所述AB型单周期薄膜以单层聚合物膜的厚度为标准，按照梯度厚度顺序进行排列，并按照“ABAB”的规律进行交叠，得到两最外层分别为介质层和单层聚合物层的多层膜。可以理解的是，当A指代介质层，B则指代单层聚合物层，当B指代介质层，则A指代单层聚合物层，按照“ABAB”的规律进行交叠，指的是一AB型单周期薄膜中的介质层交叠到另一AB型单周期薄膜的单层聚合物层上，如此不断交叠；或，一AB型单周期薄膜中的单层聚合物层交叠到另一AB型单周期薄膜的介质层上，如此不断交叠。通过上述“ABAB”的规律进行交叠可以保证任意相邻的两单层聚合物膜之间以及任意相邻的两介质层之间不直接接触，使任意相邻的两单层聚合物膜之间具有一层介质层。

需要说明的是，本实施例的多层膜包含两种及以上的单层聚合物膜厚度不同的AB型单周期薄膜，可以是两种、三种、四种、五种、六种等，由此可以获得梯度厚度结构。

由本实施例得到的多层膜具有梯度厚度结构，经过真空热压成型得到的红外隐身多层薄膜也能获得梯度厚度结构，反射带较宽，具备高的反射性能和优异的红外隐身效果。

本实施例的红外隐身多层薄膜包括两种及以上单层聚合物膜厚度不同的AB型单周期薄膜，由此可以获得梯度厚度结构，任意一种AB型单周期薄膜可以只含一组或两组及以上。可以理解的是，本实施例通过调节AB型单周期薄膜中单层聚合物膜的厚度来控制红外隐身多层薄膜的梯度厚度结构，上述两种及以上AB型单周期薄膜中介质层的种类和厚度以及聚合物的种类可以相互相同，也可以各不相同，当控制相互相同，则更便于大规模生产，当控制互不相同，则可满足各种应用需求。

在一些实施例中，还可以在多层膜最外层的介质层表面添加一层单层聚合物膜，得到两最外层都为单层聚合物膜的多层膜，该单层聚合物膜的厚度和多层膜中原有的其他单层聚合物膜的厚度需要满足梯度厚度的要求。

现以多组实施例进一步解释上述多层膜的制备，但并不视为对本发明技术方案的限制。

在一实施例中，分别在2500nm、3000nm、3250nm、4000nm厚度的单层PMMA薄膜的其中一表面沉积200nm厚度的BP介质层得到4种AB型的BP/PMMA单周期薄膜，将4种BP/PMMA单周期薄膜按照单层PMMA薄膜的厚度顺序2500nm、3000nm、3250nm、4000nm依次排列，并按照BP/PMMA...BP/PMMA的顺序进行交叠，保证PMMA层和PMMA层之间以及BP层与BP层之间不会直接接触，由此得到含有4种不同的AB型单周期薄膜并具有梯度厚度结构的多层膜，本实施例多层膜的两最外层分别为单层PMMA薄膜和BP层。

本实施例多层膜中各层介质层的厚度和种类都相同，不随着单层聚合物膜的厚度变化而变化，可以实现多层膜中所有介质层的同批次制备，这有利于控制生产成本，简化加工流程。

基于上述实施例，进一步地，每种PMMA/BP单周期薄膜在1组以上，参照图6，单层PMMA薄膜厚度为2500nm的PMMA/BP单周期薄膜共有6组，单层PMMA薄膜厚度为3000nm的PMMA/BP单周期薄膜共有3组，单层PMMA薄膜厚度为3250nm的PMMA/BP单周期薄膜共有3组，单层PMMA薄膜厚度为4000nm的PMMA/BP单周期薄膜共有6组。

基于上述实施例的制备过程，进一步地，还可以根据应用需求以单层聚合物膜厚度不同，同时聚合物的种类也互不相同的多种AB型单周期薄膜为单元，按照单周期薄膜的厚度顺序进行排列交叠获得具有梯度厚度的多层膜，聚合物的种类包括但不仅限于PC、PTFE、PET或者PA。

基于上述实施例的制备过程，进一步地，还可以根据应用需求以单层聚合物膜厚度不同，同时介质层的种类也互不相同的多种AB型单周期薄膜为单元，按照单周期薄膜的厚度顺序进行排列交叠获得具有梯度厚度的多层膜，介质层的种类包括但不仅限于碲化铅介质层、锑化铝介质层、硒化锌介质层、硫化锌介质层或磷化硼介质层。

基于上述实施例的制备过程，进一步地，还可以根据应用需求以单层聚合物膜厚度不同，同时介质层的厚度也互不相同的多种AB型单周期薄膜为单元，按照单周期薄膜的厚度顺序进行排列交叠获得具有梯度厚度的多层膜。

基于上述实施例，进一步地，还可以在多层膜最外层的介质层的表面添加一层单层聚合物膜，得到两最外层均为单层聚合物膜的多层膜，该单层聚合物膜的厚度和多层膜中原有的其他单层聚合物膜的厚度需要满足梯度厚度的要求。

由上述多层膜制备得到的红外隐身多层薄膜因梯度厚度具有较宽的反射带，获得较强的反射能力，可以应用于红外隐身领域。

在一些实施例中，基于上述制备得到的ABA型单周期薄膜和单层聚合物膜，多层膜的制备方法可以包括以下步骤：ABA型单周期薄膜和单层聚合物膜按照单层聚合物膜的厚度顺序进行排列，并按照“BABABABA”或“ABABABAB”的规律进行交叠得到两最外层分别为介质层和单层聚合物膜的多层膜，可以理解的是，其中A代指介质层，B代指单层聚合物膜，按照“BABABABA”或“ABABABAB”的规律进行交叠，指的是单层聚合物膜和ABA型单周期薄膜不断交替叠合。通过上述BABABABA”或“ABABABAB”的规律进行交叠可以保证任意相邻的两单层聚合物膜之间以及任意相邻的两介质层之间不直接接触，使任意相邻的两单层聚合物膜之间具有一层介质层。由此得到的多层膜具有梯度厚度结构，两最外层分别为单层聚合物膜和介质层，且单层聚合物膜和单层聚合物膜之间以及介质层和介质层之间不会直接接触，保证任意相邻的两单层聚合物膜之间含有一层介质层。

需要说明的是，本实施例的多层膜可以包含一种ABA型单周期薄膜，该ABA型单周期薄膜中的单层聚合物膜和上述的单层聚合物膜的厚度不同，以形成梯度厚度；本实施例的多层膜可以包含两种及以上单层聚合物膜厚度不同的ABA型单周期薄膜，可以是两种、三种、四种、五种、六种等，由此可以获得梯度厚度结构。

本发明并不限制红外隐身多层薄膜中单层聚合物膜的厚度梯度，厚度梯度和膜层材料的折射率差值相关，当折射率差值越大，梯度差可以随着折射率的增大而增大。在一些实施例中，红外隐身多层薄膜厚度梯度的范围为0.1μm-1μm，在以上厚度梯度范围下，可以在减小薄膜的厚度的条件下也能获得较好的反射率，有利于降低生产成本。

本发明也不限制介质层的厚度范围，介质层的厚度大小可以根据精度、成本、耐候性以及加工工艺等实际需求进行设计。例如，如果要节省成本，可以适当减少介质层的厚度，如果着重于增强红外隐身多层薄膜的耐候性，可以适当增加介质层的厚度。在一些实施例中，介质层的厚度范围为0.1μm~1μm，可以是0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm等0.1μm~1μm范围中的任意一个厚度值。

参照图5，由本发明制备得到的隐身光子晶体多层薄膜具有梯度厚度结构，反射带较宽，具备高的反射性能，具有优异的红外隐身效果，而且其聚合物基质具有很强的柔性，易于覆盖在需要隐身的物体表面，且易裁剪、修复成本低等优点，可相互拼接，对所覆盖物体无尺寸和形状要求；而介质层能提供高的折射率，使介质层自身在红外隐身多层薄膜微波波段的辐射大大降低，有利于减轻隐身物体在雷达波段隐身的压力。进一步地，常见的激光探测器发射波段多为1.06μm和10.60μm，本发明还可通过减少该波段的单周期薄膜层数以减少红外隐身多层薄膜在该波段的反射，可以在不增加成本的前提下起到红外和激光同时隐身的作用。

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

步骤S1：制备厚度分别为2500nm、3000nm、3250nm和4000nm的4种单层PMMA薄膜，用酒精擦拭冲洗烘干后备用。

步骤S2：利用磁控溅射法分别在步骤S1的4种单层PMMA薄膜的一表面沉积一层厚度为200nm的磷化硼介质层（下文以BP介质层表示）得到4种厚度不同的AB型PMMA/BP单周期薄膜。

步骤S3：将4种PMMA/BP单周期薄膜按单层PMMA薄膜的厚度顺序2500nm、3000nm、3250nm、4000nm进行排列，其中，单层PMMA薄膜厚度为2500nm的单周期薄膜共6组，单层PMMA薄膜厚度为3000nm的单周期薄膜共3组，单层PMMA薄膜厚度为3250nm的单周期薄膜共3组，单层PMMA薄膜厚度为4000nm的单周期薄膜共6组，按照PMMA/BP/PMMA/BP...PMMA/BP/PMMA/BP的形式进行交叠，使单层PMMA薄膜和单层PMMA薄膜之间以及BP介质层和BP介质层之间不会直接接触，由此得到多层膜。

步骤S4：在真空环境下利用热压成型工艺对多层膜进行加工制备出具有梯度厚度的红外隐身多层薄膜。

本实施例红外隐身多层薄膜的结构组成见表1，横截面示意图见图6。此外，测定红外隐身多层薄膜在8-14μm波段平均反射率，结果如图7所示。

由图7可知，红外隐身多层薄膜在8-14μm波段平均反射率高达84.8%，在该工作波段具有良好的红外隐身效果。

表1

实施例2

步骤S1：制备厚度分别为2300nm、3220nm和3450nm的3种单层PC薄膜，用酒精擦拭冲洗烘干后备用。

步骤S2：利用磁控溅射法分别在步骤S1的3种单层PC薄膜的一表面沉积一层厚度为200nm的锑化铝介质层（下文以AlSb介质层表示）得到3种厚度不同的AB型PC/AlSb单周期薄膜。

步骤S3：将3种PC/AlSb单周期薄膜按单层PC薄膜的厚度顺序2300nm、3220nm和3450nm进行排列，其中，单层PC薄膜厚度为2300的PC/AlSb单周期薄膜共6组，单层PC薄膜厚度为3220的PC/AlSb单周期薄膜共3组，单层PC薄膜厚度为3450nm的PC/AlSb单周期薄膜共5组，按照PC/AlSb/PC/AlSb...PC/AlSb/PC/AlSb的形式进行交叠，使单层PC薄膜和单层PC薄膜之间以及AlSb介质层和AlSb介质层之间不会直接接触，并在最外层的AlSb层的表面制备一层厚度为3450nm的PC层，由此得到两最外层都为PC层的多层膜。

步骤S4：在真空环境下利用热压成型工艺对多层膜进行加工制备出具有梯度厚度的红外隐身多层薄膜。

本实施例红外隐身多层薄膜的结构组成见表2，横截面示意图见图8。此外，测定红外隐身多层薄膜在8-14μm波段平均反射率，结果如图9所示。

由图9可知，红外隐身多层薄膜在8-14μm波段平均反射率高达91.1%，在该工作波段具有良好的红外隐身效果。而且，红外隐身多层薄膜在10.5-11μm波段也拥有较高的反射间隙，恰好处于10.6μm的激光探测器工作波段，因此本发明制备得到的红外隐身多层薄膜还兼容激光隐身的特性。

表2

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将厚度不同的单层聚合物膜按照梯度厚度顺序进行排列并交叠，且在任意相邻的两所述单层聚合物膜之间制备一层介质层得到多层膜；

所述多层膜经过真空热压成型得到红外隐身多层薄膜。

2.根据权利要求1所述红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述介质层的制备包括以下步骤：

在所述单层聚合物膜的一表面制备一层介质层得到AB型单周期薄膜；或，

在所述单层聚合物膜的两表面分别制备一层介质层得到ABA型单周期薄膜。

3.根据权利要求2所述红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述多层膜的制备方法包括以下步骤：

将所述AB型单周期薄膜按照单层聚合物膜的厚度顺序进行排列，按照“ABAB”的规律进行交叠，得到两最外层分别为介质层和单层聚合物层的多层膜；或，

将所述ABA型单周期薄膜和单层聚合物膜按照单层聚合物膜的厚度顺序进行排列，并按照“BABABABA”或“ABABABAB”的规律进行交叠，得到两最外层分别为介质层和单层聚合物层的多层膜。

4.根据权利要求3所述红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，

在所述多层膜最外层的介质层表面制备一层满足所述梯度厚度顺序的单层聚合物膜，得到两最外层均为单层聚合物层的多层膜。

5.根据权利要求1所述红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述单层聚合物膜的制备材料包括聚合物及其改性后得到的改性聚合物中的至少一种。

6.根据权利要求5所述红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚合物包括聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚酯（PET）、尼龙（PA）中的至少一种；

和/或，所述改性聚合物包括共混改性聚合物、填充改性聚合物、化学改性聚合物或复合材料。

7.根据权利要求1所述红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，制备所述单层聚合物膜的方法包括吹膜法、挤出流延法、溶剂流延法或压延法；

和/或，所述红外隐身多层薄膜中单层聚合物膜的厚度梯度大小包括0.1μm~1μm。

8.根据权利要求1所述红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述介质层的制备材料包括金属化合物，所述金属化合物包括碲化铅（PbTe）、锑化铝（AlSb）、硒化锌（ZnSe）、硒化镉（CdSe）、硫化锌（ZnS）和磷化硼（BP）中的至少一种。

9.根据权利要求1所述红外隐身多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述介质层的厚度范围为0.1μm~1μm；

和/或，所述介质层的制备方法包括气相沉积法，所述气相沉积法包括化学气相沉积法和/或物理气相沉积法，所述物理气相沉积法包括磁控溅射法和/或真空蒸镀法。

10.一种权利要求1至9任意一项所述红外隐身多层薄膜制备方法制备得到的红外隐身多层薄膜。