一种红外隐身织物的制作方法

本技术涉及红外隐身材料，具体是一种红外隐身织物。

背景技术：

1、随着光电技术的发展，热红外探测在现代军事侦察监视中发挥着至关重要的作用，热红外威胁也不断升级。红外隐身技术通过降低目标物体的红外辐射特性，以降低目标物体与环境之间的红外辐射特征差异，从而使探测系统难以发现目标。现有的红外隐身技术通过对目标物体的表面温度或发射率进行抑制，从而降低目标的红外辐射特性。

2、现有选择性红外隐身材料普遍为硬质基底，如玻璃、金属等，这类选择性红外隐身材料通常应用于大型军事装备，通过涂覆在大型军事装备上来避免被红外探测设备检测到，但是硬质基底难以应用于个人穿着设备(如迷彩服)，并且硬质基底的红外隐身材料通常在较高温度的环境下制备，该环境无法应用于柔性基底织物的生产。

3、其次，现有的大部分红外隐身材料未设置最外层的功能层或保护层，所以当其应用于密林等复杂环境时，存在容易损坏的问题。少部分红外隐身材料虽然设置了功能层或保护层，但是其采用的是普通的耐磨材料，例如二氧化硅、氮化硅、聚氨酯等，并且以全覆盖的方式设置在红外隐身织物上。一方面，这些材料不具备较高的红外透射率，所以会导致部分红外辐射被吸收或反射，久而久之，这部分被吸收或者反射的红外辐射会产生积热而使使用者的温度上升。根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律，目标的红外辐射强度与目标温度的四次方成正比，温度上升会导致使用者红外辐射特征显著增强，进而增加被红外探测设备发现的可能性；另一方面，全覆盖的方式还会降低织物表面的透气性能，降低织物穿着的舒适性。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种红外隐身织物，该织物具有良好的选择性红外隐身效果，同时还兼具良好的耐磨性、疏水性与透气性，能够应用于迷彩服等个人穿着设备上。

2、本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种红外隐身织物，包括由内至外依次设置的基底层、红外隐身层与功能层，所述的基底层为柔性基布，所述的红外隐身层包括自基底层起依次排列的第一金属层、第一介质层、第二金属层与第二介质层，所述的第一金属层与所述的第二金属层的材料相同且均为导电金属单质层，所述的第一介质层与所述的第二介质层的材料相同且均为半导体层，所述的功能层由若干图案区块组成，所述的功能层为红外透明材料，所述的红外透明材料在红外波段的平均透过率t≥70％。

3、本实用新型以柔性基布作为基底层，将红外隐身层设置在柔性基布上，能够应用于迷彩服等个人穿着设备上。红外隐身层上设置有功能层，功能层由红外透明材料制成，使织物兼具良好的耐磨性、疏水性与透气性。红外隐身层与功能层的结合，使织物的选择性红外隐身效果与机械性能效果之间达到平衡，即在最小程度降低发射率的前提下提高机械性能。

4、功能层的作用包括：1)保护红外隐身层，避免红外隐身层直接与外界环境接触，增强织物的耐磨性与使用寿命；2)疏水疏油抗污，使织物能够应用于更多环境，同时延长使用寿命；3)功能层由若干图案区块组成，赋予织物良好的透气性。

5、作为优选，所述的柔性基布为pet基布或无纺布，所述的红外透明材料为聚乙烯(pe)或氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(sebs)。柔性基布也可以选择现有的其他柔性布料作为柔性基布。红外透明材料也可以选择现有的其他红外波段的平均透过率大于等于70％的材料。

6、作为优选，所述的导电金属单质层为au单质层、ag单质层、cu单质层、al单质层、ni单质层、cr单质层、w单质层中的任一种，所述的半导体层为半导体单质层或半导体化合物层，所述的半导体单质层为si单质层、ge单质层、te单质层中的任一种，所述的半导体化合物层为zns化合物层、znse化合物层、kcl化合物层中的任一种。

7、作为进一步优选，所述的导电金属单质层为ag单质层，所述的半导体层为si单质层。ag的折射率为0.13，红外发射率为0.02，在3μm-5μm与8μm-14μm波段的平均消光系数为2.85，为吸光材料；si的折射率为3.47，红外发射率为0.1，全波段的消光系数为0，为非吸光材料。将第一金属层和第二金属层分别设置为ag单质层，并将第一介质层和第二介质层分别设置为si单质层，利用ag与si的层叠形成法布里珀罗谐振腔结构，该结构可以使特定波长的电磁波在腔内形成振荡，在不断振荡的过程中，特定波段(5μm-8μm)的红外辐射被ag层所吸收和发射，而窗口波段(3μm-5μm，8μm-14μm)的红外辐射则不被吸收，从而实现织物的选择性红外隐身。

8、作为优选，所述的功能层由若干间隔设置的图案区块组成，可保证织物具有良好的透气性。或者，所述的功能层由若干互相连接的图案区块组成。图案区块之间互相连接的有益效果在于：功能层连接成一个整体，一方面增强功能层的抗变形强度，另一方面增强功能层内部的连接强度，使单个图案区块更不易脱落，进一步延长功能层的使用寿命，确保功能层作用的实现。图案区块的图形可以选择圆形、三角形、矩形、六边形或其他任意多边形。

9、作为优选，所述的基底层的厚度为100nm-100μm。基底层的厚度对红外隐身织物的红外隐身性能没有影响，但会影红外隐身织物的响加工时间、美观、舒适性，一般厚度100nm-100μm可满足要求。

10、作为优选，所述的第一金属层的厚度为40nm-100nm，所述的第一介质层的厚度为700nm-800nm，所述的第二金属层的厚度为8nm-30nm，所述的第二介质层的厚度为280nm-420nm。

11、若功能层厚度太小，则织物的耐磨性与寿命不足；若功能层厚度太大，则影响成本、加工效率、散热效率和红外隐身效果。作为优选，所述的功能层的厚度为1μm-20μm。作为进一步优选，所述的功能层的厚度为5μm-10μm。

12、与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型以柔性基布作为基底层，将红外隐身层设置在柔性基布上，红外隐身层上设置有功能层，该织物具有良好的选择性红外隐身效果，同时还兼具良好的耐磨性、疏水性与透气性，能够应用于迷彩服等个人穿着设备上。

技术特征：

1.一种红外隐身织物，其特征在于，包括由内至外依次设置的基底层、红外隐身层与功能层，所述的基底层为柔性基布，所述的红外隐身层包括自基底层起依次排列的第一金属层、第一介质层、第二金属层与第二介质层，所述的第一金属层与所述的第二金属层的材料相同且均为导电金属单质层，所述的第一介质层与所述的第二介质层的材料相同且均为半导体层，所述的功能层由若干图案区块组成，所述的功能层为红外透明材料，所述的红外透明材料在红外波段的平均透过率t≥70％。

2.根据权利要求1所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的柔性基布为pet基布或无纺布，所述的红外透明材料为聚乙烯或氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。

3.根据权利要求1所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的导电金属单质层为au单质层、ag单质层、cu单质层、al单质层、ni单质层、cr单质层、w单质层中的任一种，所述的半导体层为半导体单质层或半导体化合物层，所述的半导体单质层为si单质层、ge单质层、te单质层中的任一种，所述的半导体化合物层为zns化合物层、znse化合物层、kcl化合物层中的任一种。

4.根据权利要求3所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的导电金属单质层为ag单质层，所述的半导体层为si单质层。

5.根据权利要求1所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的功能层由若干间隔设置的图案区块组成。

6.根据权利要求1所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的功能层由若干互相连接的图案区块组成。

7.根据权利要求1所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的基底层的厚度为100nm-100μm。

8.根据权利要求1所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的第一金属层的厚度为40nm-100nm，所述的第一介质层的厚度为700nm-800nm，所述的第二金属层的厚度为8nm-30nm，所述的第二介质层的厚度为280nm-420nm。

9.根据权利要求1所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的功能层的厚度为1μm-20μm。

10.根据权利要求9所述的一种红外隐身织物，其特征在于，所述的功能层的厚度为5μm-10μm。

技术总结
本技术公开了一种红外隐身织物，包括由内至外依次设置的基底层、红外隐身层与功能层，基底层为柔性基布，红外隐身层包括自基底层起依次排列的第一金属层、第一介质层、第二金属层与第二介质层，第一金属层与第二金属层的材料相同且均为导电金属单质层，第一介质层与第二介质层的材料相同且均为半导体层，功能层由若干图案区块组成，功能层为红外透明材料，红外透明材料在红外波段的平均透过率T≥70％。本技术以柔性基布作为基底层，将红外隐身层设置在柔性基布上，红外隐身层上设置有功能层，该织物具有良好的选择性红外隐身效果，同时还兼具良好的耐磨性、疏水性与透气性，能够应用于迷彩服等个人穿着设备上。

技术研发人员：昃磊,黄金华,邱建美,虞凯皓,桂再航
受保护的技术使用者：宁波纳诺特新材料科技有限公司
技术研发日：20230905
技术公布日：2024/3/31