一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片的制作方法

本发明属于隐身材料领域，涉及一种可见光、红外和雷达多频谱兼容隐身轻质贴片的设计及制备。

背景技术：

1、在现代化作战环境中，武器装备会面临多种探测手段的联合探测，从而对武器装备的生存能力提出了严峻考验。在诸多的光电探测技术中，可见光、红外和雷达探测占据90％，因此，能够同时对抗可见光、红外、雷达的隐身技术是提升武器装备战场生存能力的重要手段。

2、一般来说，红外隐身要求涂料对红外光具有低吸收、高反射的特性，而微波(雷达)隐身则要求涂料对雷达波具有高吸收、低反射特性。同时，光学伪装涂层与红外隐身涂层均需要设置在目标表面才能实现伪装隐身功能。各波段隐身特性相互制，这给多波段兼容隐身材料的研究与制备带来了巨大困难。现有具备多波段隐身能力的主要是伪装网，需要固定安装(需固定在地面或树上)来遮挡目标，通过隔热和散射雷达波的方式实现多波段隐身，但其只能防护静态目标，无法跟随目标移动。因此，为满足未来武器装备的发展趋势，亟需设计一种可以直接安置在目标上的涂层式和贴片式的多波段兼容的隐身结构。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，解决可见与红外、红外与雷达兼容隐身的难题。

2、本发明解决技术的方案是：一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，该贴片包括可见-红外迷彩兼容伪装层和石墨烯超材料吸收层；

3、可见-红外迷彩兼容伪装层，作为红外隐身涂层的同时透过雷达波；红外发射率为迷彩分布；

4、石墨烯超材料吸收层，用于吸收和消耗由可见-红外迷彩兼容伪装层透过的雷达波。

5、优选地，所述可见-红外迷彩兼容伪装层包括红外迷彩伪装涂层、可见色伪装涂层和涂层衬底；

6、可见色伪装涂层为一层连续薄膜，通过在涂层衬底上喷涂方式得到；红外迷彩伪装涂层为按照迷图案分布的多组周期性频率选择表面结构的低发射率涂层，不同组的周期性频率选择表面结构中图形阵列的周期相同，图形结构面积占比不同。

7、优选地，所述周期性频率选择表面结构通过丝网印刷工艺，在印刷在可见色伪装涂层上。

8、优选地，所述低发射率涂层的红外发射率为0.25-0.35。

9、优选地，所述频率选择表面结构中图形阵列的周期可为0.4-0.8mm，图形结构面积占比从0-0.85中选择。

10、优选地，所述石墨烯超材料吸收层包括石墨烯气凝胶超材料结构、镂空结构骨架和微波反射层衬底；

11、石墨烯气凝胶超材料结构为周期性排列的三维立体石墨烯气凝胶超材料结构；周期性排列的石墨烯气凝胶超材料结构嵌入在镂空结构骨架中，与镂空结构骨架紧密贴合，镂空结构骨架作为支撑骨架，保护石墨烯气凝胶超材料结构；镂空结构骨架与微波反射层衬底之间采用树脂压合的方法贴合在一起。

12、优选地，所述三维立体石墨烯气凝胶超材料结构为立方体、长方体、圆柱体、球体、梯台中的一种。

13、优选地，所述三维立体石墨烯气凝胶超材料结构通过结构特性增强对电磁波的吸收能力，在2-18ghz频率范围吸收率大于90％。

14、优选地，所述石墨烯气凝胶超材料结构的单元周期在20mm-100mm，结构厚度为5mm-50mm。

15、优选地，所述三维立体石墨烯气凝胶超材料结构利用氧化石墨烯溶液在模具中发泡制备得到。

16、本发明与现有技术相比的有益效果是：

17、(1)、本发明通过采用变周期频率选择表面设计方案，实现了雷达透波的红外迷彩伪装能力，相比单一发射率涂层，红外迷彩图案更容易与复杂的红外背景融合。

18、(2)、本发明通过设计结构化的石墨烯气凝胶吸波结构，相比于单一石墨烯气凝胶吸波材料，可同时增强吸波性能与力学性能。

技术特征：

1.一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于包括可见-红外迷彩兼容伪装层(1)和石墨烯超材料吸收层(2)；

2.根据权利要求1所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述可见-红外迷彩兼容伪装层(1)包括红外迷彩伪装涂层(11)、可见色伪装涂层(12)和涂层衬底(13)；

3.根据权利要求3所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述周期性频率选择表面结构通过丝网印刷工艺，在印刷在可见色伪装涂层(12)上。

4.根据权利要求2所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述低发射率涂层的红外发射率为0.25-0.35。

5.根据权利要求1所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述频率选择表面结构中图形阵列的周期可为0.4-0.8mm，图形结构面积占比从0-0.85中选择。

6.根据权利要求1所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述石墨烯超材料吸收层(2)包括石墨烯气凝胶超材料结构(21)、镂空结构骨架(22)和微波反射层衬底(23)；

7.根据权利要求1所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述三维立体石墨烯气凝胶超材料结构为立方体、长方体、圆柱体、球体、梯台中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述三维立体石墨烯气凝胶超材料结构通过结构特性增强对电磁波的吸收能力，在2-18ghz频率范围吸收率大于90％。

9.根据权利要求1所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述石墨烯气凝胶超材料结构(21)的单元周期在20mm-100mm，结构厚度为5mm-50mm。

10.根据权利要求1所述的一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，其特征在于，所述三维立体石墨烯气凝胶超材料结构利用氧化石墨烯溶液在模具中发泡制备得到。

技术总结
本发明涉及一种可见、红外迷彩与雷达多波段兼容隐身轻质贴片，包括可见‑红外迷彩兼容伪装层和石墨烯超材料吸收层，所述可见‑红外迷彩兼容伪装层是由红外迷彩伪装涂层、可见色伪装涂层和涂层衬底组成。石墨烯超材料吸收层包含石墨烯气凝胶超材料结构、镂空结构骨架和微波反射层。所述雷达吸收层位于所述可见‑红外迷彩兼容伪装层的下方。本发明的隐身结构具有可见、红外和雷达多波段兼容隐身效能，同时具有轻质的特点，可贴合在武器装备任意部位满足其隐身需求。

技术研发人员：肖林,杨昌,常慧聪,毛叶飞
受保护的技术使用者：中国航天科技创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23