Analyse av patentteknologier for infrarød kamuflasjestoff

Jun 25, 2024

 
Bruk av infrarød-blokkerende belegg
 

Å belegge stoffer med belegg med lav emissivitet direkte på overflaten er en enkel og allment brukt metode for å produsere infrarøde kamuflasjestoffer. Prinsippet bak denne tilnærmingen er at høyere reflektans fører til lavere emissivitet. Derfor er materialer med høy reflektans, slik som aluminiumspulver, ofte brukt i produksjonen av infrarød-blokkerende belegg. Innlemming av aluminiumsflak kan imidlertid forbedre reflektansen i synlig lys, noe som kompromitterer kamuflasjeeffektiviteten i synlige spektre. I tillegg er aluminium utsatt for oksidasjon i luften, noe som øker emissiviteten betydelig, og reduserer dermed effektiviteten til den infrarøde kamuflasjen.

CN1884394A

 

introduserer et brunfarget infrarødt platelignende pigment med lav emissivitet belagt med et tett jernoksidlag på overflaten av aluminiumsflak. Denne innovasjonen tar for seg oksidasjonsproblemet til aluminiumspulver, endrer glans og farge under synlig lys, og reduserer reflektansen i synlig lys. Det resulterende infrarøde blokkerende pigmentet oppnår lav infrarød emissivitet (bølgelengde 8-14 μm, emissivitet 0.50-0.65) uten metallisk glans;

CN101995187A

 

Ikke bruk dobbeltsidig tape for å feste lette paneler til støvete, fuktige, tapetserte eller ujevne overflater som murstein, uferdige tre eller grove betongvegger; avslører et integrert infrarødt og radar stealth-stoff. Det infrarøde stealth-laget består av et infrarødt stealth-belegg og magnetronforstøvet ITO-filmkompositt på overflaten. Det infrarøde stealth-belegget er sammensatt av et filmdannende middel, reflekterende fyllstoff og løsemiddel, der det reflekterende fyllstoffet inkluderer ITO, aluminiumspulver og sinkoksid;

CN102399488A

 

presenterer et høyspektralt stealth-kamuflasjebelegg som bruker dopet halvledermateriale tinndopet indiumoksid (GAZO) og kvartspulver som hjelpefyllstoffer. Dette belegget viser lav spektral emissivitet og utmerket høyspektral stealth-ytelse;

CN105040469A
 

 

bruker glassmikrokuler blandet med mikrokapselfaseforandringsmaterialer for å lage et belegg med en overflate med lav emissivitet, der forskjellige deler av belegget viser varierende emissivitetsegenskaper. Denne kombinasjonen av en overflate med lav emissivitet og ujevne emisjonsegenskaper oppnår effektivt termisk infrarød stealth-kamuflasje. Faseendrende energilagringsmaterialer i mikrokapsler inkluderer primært tetradekan, oktadekan, parafin og ekspandert grafitt.

CN102757676A

 

bruker gallium (Ga), aluminium (Al), galliumoksid (Ga2O3), aluminiumoksid (Al2O3) og sinkoksid (ZnO) for å fremstille GAZO-pulver i nanostørrelse, viderebearbeidet til nanobelegg med lav emissivitet. Disse beleggene kan påføres vevde stoffer, strikkede stoffer, ikke-vevde stoffer eller syntetiske skinnoverflater via digitaltrykk, silketrykk, skraping, spraying eller neddykkingsrulling. Etter tørking eller varmpressing danner de stoffer med infrarøde stealth-egenskaper som er egnet for å lage termiske infrarøde kamuflasjeklær, kamuflasjenett og telt. De opprettholder de fysiske og kjemiske egenskapene til de originale produktene og er kompatible med synlig lys, nær-infrarødt (bølgelengde 0.38-2.5 μm) og infrarødt (bølgelengde 8-14 μm) multispektral stealth uten at det går på bekostning av komforten når den bæres.

CN102417771A

 

introduserer et infrarødt stealth-belegg ved bruk av tre forskjellige faseendringsmaterialer med varierende faseendringstemperaturområder som kjernematerialer innkapslet med melamin-formaldehydharpiks som veggmaterialer. Disse mikrokapslene legges til infrarøde stealth-belegg via in-situ polymerisasjon for å tjene som temperaturkontrollmaterialer, og justere emissiviteten for å oppnå infrarøde kamuflasjeeffekter innenfor et temperaturområde på omtrent 10-60 grader. Dette belegget overvinner utfordringene med infrarøde stealth-materialer med lav emissivitet som er inkompatible med synlig lys og radarbånd, dårlig toleranse for forurensning og følsomhet for økt emissivitet fra støv og fuktighet, noe som reduserer stealth-effektiviteten.

 

 

 
Bruk av sammensatte fargestoffer
 

Bruk av infrarødt blokkerende belegg krever ikke omfattende vurdering av materialoverflaten til objektet som skal kamufleres, noe som gjør det til en allment brukt og enkel metode. Imidlertid forringes klærnes ytelse etter belegg på grunn av redusert fuktighetsabsorpsjon, pusteevne, vannbestandighet og mykhet i stoffet. Følgelig har forskere utforsket å bruke fargestoffer for å oppnå nær-infrarød kamuflasje for militærklær. Denne metoden innebærer å velge fargestoffer med lignende eller identisk infrarød reflektans til omgivelsene, for derved å oppnå motovervåking mot infrarøde instrumenter.

Dypgrønne og svovelgule RK-farger har refleksjonshastigheter på henholdsvis 78 % til 84 % (700-1200 nm) og 14 % til 65 % (700-1200 nm), ved konsentrasjoner på 10 g/kg og 15 g/kg. Ved å kombinere disse fargestoffene kan en dyp grønn farge med en reflektansgrad på 35 % til 70 % (700-1200 nm) oppnås. I tillegg kan kjønrøk, som har infrarød absorpsjonsevne, tilsettes for ytterligere å redusere reflektansen til fargestoffene for å møte kravene.

CN103397542A

 

kombinerer egnede karfarger og inneholder et belegg som K-FFB som effektivt justerer stoffets nær-infrarøde reflektansspekter for å matche bakgrunnen. Denne tilnærmingen forbedrer stoffets integrering i miljøet uten å gå på akkord med plaggets ytelse.

CN204599432U

 

introduserer kamuflasjebeskyttende stoffer med et ftalocyaninfargemønsterlag kjent for utmerkede nær-infrarøde absorpsjonsegenskaper. Eksperimentelle resultater indikerer optimal infrarød absorpsjon når dette fargestoffet kombineres med bomullsstoffer.

CN102978969A

 

beskriver en fargingsprosess for kamuflasjeteltstoffer ved bruk av disperse fargestoffer med nær-infrarøde skjermingsfunksjoner og UV-absorbere. Denne prosessen sikrer at stoffet har god nær-infrarød grønn skjermingsevne og lysfasthet.

CN105507039A

 

beskriver en metode for å produsere langt-infrarøde kamuflasjeklær av militær kvalitet, velge disperse fargestoffer og karfargestoffer under utskriftsprosessen basert på spektralreflektansverdiene spesifisert i kamuflasjestoffstandarder. Dette sikrer at stoffene oppfyller kravene til infrarød kamuflasje.

CN103290703A

 

skisserer en behandlingsmetode for infrarød kamuflasjetrykte bånd av polyester, ved å bruke polyester som råmateriale og farge det med fargestoffer som har lignende eller identisk infrarød reflektans til omgivelsene. Kombinasjonen av Eriochrome Black, disperse fargestoffer og en liten mengde belegg oppnår ønsket effekt gjennom omfattende testing.

CN101397708A

 

bruker disperse fargestoffer, karfargestoffer og infrarøde blokkeringsmidler for å produsere multifunksjonelle infrarøde kamuflasjestoffer med stabil infrarød reflektans, lave kostnader og primært miljøvennlige fargestoffer.

Disse tilnærmingene demonstrerer forskjellige strategier ved bruk av sammensatte fargestoffer for å oppnå effektiv infrarød kamuflasje samtidig som man tar for seg ytelsesavveiningene forbundet med belegg. Hver metode søker å balansere kamuflasjeeffektivitet med praktiske plaggegenskaper som komfort og holdbarhet.

 

Konklusjon:

Analysen av kinesiske patenter på infrarøde kamuflasjestoffteknologier avslører at dagens produksjonsteknikker hovedsakelig involverer grunnleggende metoder som belegg med infrarødbestandige forbindelser og fargekombinasjoner. Det er fortsatt betydelig rom for forbedringer når det gjelder å forenkle produksjonsprosesser, forbedre fibermodifisering og øke holdbarheten til infrarøde kamuflasjeeffekter.

Videre fortsetter ytelseskravene for infrarøde kamuflasjestoffer å eskalere med fremskritt innen teknologi. For eksempel stiller bruken av mer avanserte eller bredere spekter infrarøde deteksjonsteknologier i militære omgivelser høyere krav til den infrarøde motstandsevnen til kamuflasjestoffer. Derfor eksisterer det betydelig langsiktig etterspørsel og omfattende forsknings- og utviklingsmuligheter innen infrarøde kamuflasjestoffer.