可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料 |
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申请号 | CN201710384458.5 | 申请日 | 2017-05-26 | 公开(公告)号 | CN107021865A | 公开(公告)日 | 2017-08-08 |
申请人 | 北京理工大学; | 发明人 | 赵思维; 束庆海; 荣景颂; 金海波; 李丽洁; 金韶华; 施瑞; 陈树森; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料,具体涉及可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料,属于无源干扰领域。其重量比组成为:无定型赤磷50—63%、高氯酸 钾 15—20%、镁粉10—20%、聚四氟乙烯1—5%、金属 氧 化物5—10%、氯化 石蜡 2%。该材料可干扰可见光、红外及毫米波,且成烟速度快,沉降速率低。它可装备在战车、舰船和战机等各种军用设备上,也可用于各种民用设施,如大型 水 坝 、机场、 桥梁 等的实时 电子 对抗。 | ||||||
权利要求 | 1.可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料,其特征在于:重量比组成为: |
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说明书全文 | 可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料技术领域[0001] 本发明涉及一种可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料,具体涉及可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料,属于无源干扰领域。它可装备在战车、舰船和战机等各种军用设备上,也可用于各种民用设施,如大型水坝、机场、桥梁等的实时电子对抗。 背景技术[0002] 烟幕干扰技术具有“遮蔽”、“隐身”和“示假”的多重功能,是一种无源干扰手段。它具有实时压制、对抗敌方光电武器攻击的特点,尤其是能对光电制导威胁作出快速反应,降低其命中率起到了高效费比、低附带毁伤的显著效果,因而日渐各国不断改进和发展的重要军事技术。随着制导武器单一制导向复合制导的发展,烟幕技术也由早起的可见光隐身逐渐扩展到了激光和红外乃至毫米波段的全波段干扰。 [0003] 多波段的干扰技术可归纳为两大类一是组合式多波段干扰技术,即把已有的各种波段的屏蔽材料进行“组配”,构成所谓“宽频烟幕”。如德国发明的可燃组合型多波段烟幕,英法联合研制的Sibyl组合型多波段反舰导弹诱饵系统,以及美、德均有大量装备的不可燃组合型多波段都是典型的此类技术,还有美国专利USP5092244(1992)、USP5682010(1997)、USP60170626(2000)等所述的成像化假目标也都属于这一类;二是非组合式多波段干扰技术,即通过撒布各种尺寸的粒子来同时达到对可见光、红外及毫米波的干扰,这技术各国一直致力研究但成效并不明显,已见报道并受重视的是1995年德国Nico公司发明的NG19多波段烟幕剂,还有日本为延长干扰时间研究的以空心微粒代替实心颗粒的多波段干扰烟幕技术以及美国专利USP6578492(2003)的多尺度短切石墨纤维多波段干扰烟幕技术。我国现代化的烟幕研究起步较晚,研究较多并取得一定成果的主要集中在可见光和红外波段,全波段的研究还处于探索阶段,主要采用不同粒度的聚丙烯腈碳纤维或蠕虫状膨胀石墨。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料,具体涉及可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料,该材料对可见光、红外及毫米波具有较好的遮蔽效果,同时成烟速度快,沉降速率低。 [0005] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的。 [0006] 可干扰可见光、红外及毫米波的宽频段烟幕材料,重量比组成为: [0007] [0009] 制备方法:向溶解后的氯化石蜡中加入无定型赤磷,缓慢震荡直至混合均匀,在震荡条件下依次加入高氯酸钾、镁粉、聚四氟乙烯和金属氧化物,然后转移至在20~55摄氏度的干燥箱中干燥,既得所需宽频段烟幕材料。 [0010] 本发明宽频段烟幕材料的最佳组分及重量比组成为:无定型赤磷63%,高氯酸钾15%,镁粉10%,聚四氟乙烯4%,氧化锌6%,氯化石蜡2%。产品应在40℃、20mbar下真空干燥后密封保存。该烟幕材料可采用电点火、激光点火、或其它烟火点燃方式,产生可干扰可见光、红外及毫米波的复合烟幕。 [0011] 有益效果 [0013] 图1为本发明实施例1中对1.06μm激光的屏蔽效能图; [0014] 图2为本发明实施例1中对8—12μm红外波段的屏蔽效能图。 具体实施方式[0015] 实施例1 [0016] 取1g(2%)氯化石蜡置于容器中,缓慢加热至80摄氏度至完全融化,加入32.5g(63%)无定型赤磷,缓慢震荡15min,在震荡条件下依次加入高氯酸钾7.5g(15%),镁粉5g(10%),聚四氟乙烯2g(4%),氧化锌3g(6%),然后转移至在25摄氏度的干燥箱中干燥3 30min,既得所需宽频段烟幕材料。将其在16m 烟箱中,采用电点火方式点燃,所得烟幕的平均沉降速率0.13cm/s,1.06μm激光消光系数3.79m2/g,8—12μm红外消光系数1.69m2/g,3mm波消光系数1.21m2/g。 [0017] 实施例2 [0018] 取1g(2%)氯化石蜡置于容器中,缓慢加热至80摄氏度至完全融化,加入30g(60%)无定型赤磷,缓慢震荡15min,在震荡条件下依次加入高氯酸钾7.5g(15%),镁粉6.5g(13%),聚四氟乙烯2g(4%),氧化锌3g(6%),然后转移至25摄氏度的干燥箱中干燥30面,既得所需宽频段材料。将其在16m3烟箱中,采用电点火方式点燃,所得烟幕的平均沉降速率0.16cm/s,1.06μm激光消光系数3.55m2/g,8—12μm红外消光系数1.67m2/g,3mm波消光系数1.08m2/g。 [0019] 实施例3 [0020] 取1g(2%)氯化石蜡置于容器中,缓慢加热至80摄氏度至完全融化,加入30g(50%)无定型赤磷,缓慢震荡15min,在震荡条件下依次加入高氯酸钾9g(18%),镁粉10g(20%),聚四氟乙烯2g(4%),氧化锌3g(6%),然后转移至25摄氏度的干燥箱中干燥30面,既得所需宽频段材料。将其在16m3烟箱中,采用电点火方式点燃,所得烟幕的平均沉降速率2 2 0.17cm/s,1.06μm激光消光系数3.43m/g,8—12μm红外消光系数1.53m/g,3mm波消光系数 0.89m2/g。 [0021] 实施例4 [0022] 取1g(2%)氯化石蜡置于容器中,缓慢加热至80摄氏度至完全融化,加入28.5g(57%)无定型赤磷,缓慢震荡15min,在震荡条件下依次加入高氯酸钾7.5g(15%),镁粉7g(14%),聚四氟乙烯1g(2%),氧化锌5g(10%),然后转移至25摄氏度的干燥箱中干燥30面,既得所需宽频段材料。将其在16m3烟箱中,采用电点火方式点燃,所得烟幕的平均沉降速率0.15cm/s,1.06μm激光消光系数3.51m2/g,8—12μm红外消光系数1.80m2/g,3mm波消光系数 2 1.35m/g。 [0023] 实施例5 [0024] 取1g(2%)氯化石蜡置于容器中,缓慢加热至80摄氏度至完全融化,加入32.5g(63%)无定型赤磷,缓慢震荡15min,在震荡条件下依次加入高氯酸钾7.5g(15%),镁粉5g(10%),聚四氟乙烯2g(4%),三氧化二铁3g(6%),然后转移至在25摄氏度的干燥箱中干燥30min,既得所需宽频段烟幕材料。将其在16m3烟箱中,采用电点火方式点燃,所得烟幕的平均沉降速率0.14cm/s,1.06μm激光消光系数3.71m2/g,8—12μm红外消光系数1.57m2/g,3mm波消光系数1.23m2/g。 [0025] 实施例6 [0026] 取1g(2%)氯化石蜡置于容器中,缓慢加热至80摄氏度至完全融化,加入32.5g(63%)无定型赤磷,缓慢震荡15min,在震荡条件下依次加入高氯酸钾7.5g(15%),镁粉5g(10%),聚四氟乙烯2g(4%),氧化铜3g(6%),然后转移至在25摄氏度的干燥箱中干燥30min,既得所需宽频段烟幕材料。将其在16m3烟箱中,采用电点火方式点燃,所得烟幕的平均沉降速率0.13cm/s,1.06μm激光消光系数3.57m2/g,8—12μm红外消光系数1.64m2/g,3mm波消光系数1.13m2/g。 [0027] 本发明宽频段烟幕材料在16m3烟箱中,采用电点火方式点燃,完全燃烧成烟时间为3s,测试该烟幕对可见光、1.06μm激光、8~12μm红外波段,及3mm电磁波的衰减性能。实验数据以及其它烟幕材料数据对比如下表1~表3。 [0028] 表1是实施例1~6与其它材料烟幕粒子的平均沉降速率对比表; [0029] 表2是实施例1~6与其它材料烟幕对1.06μm激光消光系数的对比表; [0030] 表3是实施例1~6与其它烟幕材料对8~12μm红外波段消光系数对比表; [0031] 表4是实施例1~6与其它烟幕材料对3mm电磁波的消光系数对比表。 [0032] 表1 [0033] [0034] [0035] 表2 [0037] 表3 [0039] 表4 [0040]烟幕材料 3mm波消光系数m2/g 膨胀石墨 0.72 聚丙烯腈碳纤维 0.67 本发明 0.89~1.35 [0041] 由以上可知,本发明为可干扰可见光和红外及毫米波的宽频段烟幕材料,它对可见光、红外、毫米波具有良好的干扰效果,且符合烟幕的燃烧速度快和烟幕持续时间长的要求。 [0042] 以上所述的具体描述,对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例,用于解释本发明,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。 |