一种红外隐身涂层结构及具有其的发电机的制作方法

本实用新型属于红外探测技术领域，特别是涉及一种红外隐身涂层结构及具有其的发电机。

背景技术：

随着现代战争中红外探测、声音探测和监视技术和设备性能的不断提高，对人员和装备的隐蔽性提出了越来越高的要求。比如野战中，对人员穿着织物的隐身要求，现有技术多为披盖地热辐射毛毯，虽然短时间内可以避免红外探测，但长时间后，覆盖物表面温度仍然会高于环境温度。野战便携式发电机或者有内热源的装甲车辆等装备的隔音隔热和红外隐身方法，通常采用聚酯纤维棉隔音棉、离心玻璃棉、岩棉、矿棉等多孔纤维材料使内部热量不能散发出来，同时阻隔声音的传播从而达到隔音的效果，但是现有覆盖物的多孔纤维材料的隐身效果并不理想，为了达到理想效果，需增加多孔纤维材料的厚度，致使覆盖物的体积和重量均较大，同时多孔纤维材料的微小纤维颗粒的漂浮和扩散，易对操作人员的健康和精密设备的使用造成影响。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种红外隐身涂层结构及具有其的发电机。

本实用新型的一种红外隐身涂层结构，包括由外至内依次设置的第一隔热层、第一导热层、吸热层、第二导热层和第二隔热层，其中所述吸热层选用水凝胶相变复合材料，所述第一隔热层和第二隔热层选用气凝胶或复合气凝胶材料，所述第一导热层和第二导热层选用热管理用金属基复合材料。

以上技术方案优选的，所述第一导热层和第二导热层选用铝基复合材料、铜基复合材料或镁基复合材料。

以上技术方案优选的，所述第一隔热层和第二隔热层选用硅基气凝胶材料。

以上技术方案优选的，所述第一隔热层、第一导热层、吸热层、第二导热层和第二隔热层的厚度分别为4-6mm、0.5-1.5mm、5-7mm、0.5-1.5mm和4-6mm。

以上技术方案优选的，所述第一隔热层、第一导热层、吸热层、第二导热层和第二隔热层的厚度分别为5mm、1mm、6mm、1mm和5mm。

本实用新型的一种具有红外隐身涂层的发电机，包括外壳、发热源和如前述的红外隐身涂层结构，红外隐身涂层结构设于发热源的外部，所述红外隐身涂层设于所述外壳的内壁上。

以上技术方案优选的，所述外壳选用碳纤维材料。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种红外隐身涂层结构，包括由外至内依次设置的第一隔热层、第一导热层、吸热层、第二导热层和第二隔热层，其中吸热层能够降低被覆盖物的热红外特征，对环境红外辐射特征实现自适应，从而实现红外隐身；第一隔热层和第二隔热层能够实现隔热隔音；第一导热层和第二导热层能够将热量传递到整个导热层，使得热量均布，第一导热层和第二导热层与吸热层充分接触，可以让吸热层均匀的吸收和释放热量，最大限度避免了突出热点的出现；本实用新型隔音隔热及红外隐身效果好，重量轻，体积小。本实用新型提供了一种具有红外隐身涂层的发电机，能够降低发电机的热红外特征，整体降低发电机仓内温度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的红外隐身涂层结构的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例所提供的发电机的结构示意图。

其中：1、第一隔热层；2、第一导热层；3、吸热层；4、第二导热层；5、第二隔热层；6、外壳；7、发热源。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例一方面提供一种红外隐身涂层结构，如图1所示，包括由外至内依次设置的第一隔热层1、第一导热层2、吸热层3、第二导热层4和第二隔热层5，其中吸热层选用水凝胶相变复合材料，第一隔热层和第二隔热层选用复合气凝胶材料，第一导热层和第二导热层选用热管理用金属基复合材料。

进一步的，吸热层3为红外隐身涂层结构的核心层，吸热层由水凝胶相变复合材料组成，可以锁住大量高比热容的相变材料，当机组工作时可以在温度无明显改变的前提下吸收大量的热量，实现热缓冲功能，一方面可以降低被覆盖物的热红外特征，一方面能够对环境红外辐射特征实现自适应，从而实现红外隐身。同时，当机组停止工作时，又可以缓慢的释放热量，以匹配周围环境。

可选地，本实施例中吸热层选用的水凝胶为含有相变材料的水凝胶，含水及相变材料高于50wt%，并在表面进行防水处理，为一种轻薄、坚固、柔韧的复合材料；同时，水凝胶层可以做成多层的拥有密度梯度的水凝胶层，分别针对高频、中频和低频的声波进行吸附和阻隔，达到静音的目的。

进一步的，吸热层两侧为第一导热层2和第二导热层4，第一导热层和第二导热层均采用高导热材料，比如热管理用金属基复合材料，例如硅/铝、碳化硅/铝、碳纤维/铝等铝基复合材料，或者金刚石/铜的铜基复合材料，或者更为轻质的镁基复合材料。这些材料有轻质、低成本、可加工的性能优势。在某一热点突出后，会迅速将热量传递到整个导热层，使得热量均布；同时，导热层把热量传递到散热片处，由风扇进行散热，整体降低发电机仓内温度；导热层与吸热层充分接触，可以让吸热层均匀的吸收和释放热量，最大限度避免了突出热点的出现。

可选地，本实施例中第一导热层和第二导热层采用更为轻质的镁基复合材料：sicp/mg热管理复合材料，其导热率可达230w/（m*k），同时密度小于2.8g/cm3，只需薄薄一层，便可以实现导热目的；

进一步的，第一隔热层1和第二隔热层5选用复合气凝胶或气凝胶材料。气凝胶是一种优质高效的隔音隔热材料，质量轻，具有极高的孔隙率（90%以上），以及具有纳米网络骨架相互连接所形成的介孔结构（2-50nm），能够有效降低材料的固热相传导，有效抑制了气相传热，因此具备极佳的隔热性能；同时，由于硅基气凝胶的低声速特性，使其成为一种理想的声学延迟和高温隔音材料，该材料的声阻抗可变范围较大（103-107kg/m2*s），在125-4000hz频率范围，平均吸声系数≥0.80，具有优良的吸声性能，同时，在混合其他材料（比如喷水、喷灰、浸渍其他物质）后吸声性能不改变。

可选地，本实施例采用现有技术制备硅基气凝胶，具体为：通过sol-gel工艺，采用酸碱两步法先制备sio2气凝胶基材，并在老化过程中加入中红外吸收剂β-氯乙基二甲胺盐酸盐（β-dch），制备宽频红外吸收硅基复合气凝胶，基材密度为0.25g/cm3，复合气凝胶密度为0.36~0.54g/cm3；铵盐以球形或快状形式附着与硅气凝胶网络；基材属于介孔材料，添加铵盐后复合气凝胶不断向非多孔、大孔材料过度，比表面积范围为1.69~103.5m2/g，最大空孔容范围为0.007~0.26cm3/g，平均孔径为10.4~18.7nm。这种复合气凝胶具有中远红外宽频吸收性能，且随着β-dch含量增加，中红外相对吸收强度成比例增强。

进一步的，第一隔热层1、第一导热层2、吸热层3、第二导热层4和第二隔热层5的厚度分别为4-6mm、0.5-1.5mm、5-7mm、0.5-1.5mm和4-6mm。本申请可以根据实际需要增加各层结构的层数和单层的厚度，达到理想的效果，本申请对各个层的厚度不做具体限制。

本实施例另一方面提供一种具有红外隐身涂层的发电机，如图2所示，包括外壳6、发热源7和前述的红外隐身涂层结构，红外隐身涂层结构设于发热源的外部，红外隐身涂层设于外壳的内壁上。本实施例可选地，红外隐身涂层结构的第一隔热层1粘附在设备结构外壳6上，外壳可根据机械强度需求为金属、非金属结构材料。第二隔热层5与发热源7相邻，可直接接触或不接触。

可选地，本实施例发电机机组最外侧外壳6采用具有低红外辐射特性的碳纤维，并喷涂迷彩油墨。碳纤维质轻，且强度高，韧性好，适合做机组外壳以满足机组的运输和抗冲击等环境及勤务适应性能。

对于700w便携式发电机，本实施例中第一隔热层1、第一导热层2、吸热层3、第二导热层4和第二隔热层5的厚度分别选取为：5mm，1mm，6mm，1mm，5mm，可达到如下红外隐身性能：机组可视表面平均辐射温度与所处优势背景平均辐射温度之差≤5℃；机组可视表面最高辐射温度与所处优势背景平均辐射温度之差≤11℃；机组排气、排烟对周围地物辐射温度温度升高不超过7℃；以及隔音噪声≤75db。

此外，本申请的红外隐身涂层还可以应用到具有内热源的装甲车辆等装备上。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种红外隐身涂层结构，包括由外至内依次设置的第一隔热层、第一导热层、吸热层、第二导热层和第二隔热层，其中吸热层能够降低被覆盖物的热红外特征，对环境红外辐射特征实现自适应，从而实现红外隐身；第一隔热层和第二隔热层能够实现隔热隔音；第一导热层和第二导热层能够将热量传递到整个导热层，使得热量均布，第一导热层和第二导热层与吸热层充分接触，可以让吸热层均匀的吸收和释放热量，最大限度避免了突出热点的出现；本实用新型隔音隔热及红外隐身效果好，重量轻，体积小。本实用新型提供了一种具有红外隐身涂层的发电机，能够降低发电机的热红外特征，整体降低发电机仓内温度。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。