军用伪装涂料

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1.伪装涂料的定义、应用、原料

伪装涂料的定义：用于隐蔽军事设施、国防工事、军工器件以及防止敌人对目标的侦查的涂料。

伪装涂料的应用：军政人员、军用物资、军事目标、普通兵器、观瞄仪器等。伪装涂料实现方式：在可见光、

红外光、紫外光、雷达波等侦察条件下起到伪装自己迷惑敌人。伪装涂料的原料：基料、颜料和辅助材料组成。

基料：常用的有丁腈橡胶、氯丁橡胶，丁基橡胶，聚异丁烯，聚氯乙烯、聚氨酯等。

颜料：由MgO、FeO、Fe2O3、ZnO、等金属氧化物构成的铁磁性材料，烟黑，石墨、炭黑、鳞状铝粉等导电材料和毛发、畜毛陶瓷等、它是伪装涂料组成中的核心部分；

辅助材料：采用辅助材料是为了提高和改善涂层的物理机械性能、施工性能、表面状态等

2伪装涂料的分类及简介

伪装涂料的分类：主要有防光学伪装涂料、防热红外伪装涂料和防雷达伪装涂料等几大类。

防光学伪装涂料按用途分为防可见光和防近红外、防近紫外伪装涂料。前者用于伪装以植被、岩石、土壤为背景的目标;后者除可用于前述目标外，还可用于伪装以雪地为背景的目标。

防热红外伪装涂料主要有：用热导率低的聚苯乙烯、聚氨酯泡沫、硅酮橡胶等高熔点、高分子材料构成的绝热涂层;由发射率低的丁基橡胶、聚乙烯、醋酸乙烯共聚物等粘合剂和高导率的铝、锌、黄铜等粉末配制的，可形成“热图迷彩〞的低辐射率涂料;为降低目标表面温度而采用的太阳能高反射涂料;以及能随目标温度变化而产生辐射率逆反应的温变型涂料等。

防雷达伪装涂料亦称电波吸收材料：主要是指能猛烈吸收电磁波的涂层，有吸收型、谐振型、干扰型和等离子体型。

谐振型涂层是在树脂粘合剂中嵌人不规则排列的金属纤维及填料构成。谐振型：对电磁波产生谐振而起偶极子的作用，从而吸收大量的电磁能。可采用喷涂、涂刷或预制成片的方法覆盖到飞机、火箭等目标上，来实现防雷达探测的目的。

干扰型：由交替叠置的电介质层和导电材料层组成。

吸波型：实质上是一种高分子复合涂料。它是以高分子溶液或乳液为基料，吸波剂和其它附加成分分散参与其中而制成。

3现代伪装涂料的研究进展

在现代战争中，目标与背景在光谱反射方面的区别是敌人发现、识别和分辩目标的根本条件。为了使目标达到降低显著性或隐蔽的目的，必需设法减少或消除目标与背景之间在颜色上的区别，即必需在目标或对其观测路径上仿造或复制与背景有相像或一致外貌的颜色，因此军事伪装的基本任务可以归结为对背景颜

色及图案的复制。用涂料对重要的军事目标进行伪装可以大大降低目标在背景上的显著性，而且其使用便利，应用范围广，是实现军用迷彩伪装的主要手段。针对不同的目标和不同的战场状况对伪装涂料的要求也不尽一致，1974年美军开始使用标准四色迷彩，80年代中期，联邦德国用三色迷彩取代了四色迷彩，而目前瑞典在伪装涂料的研制技术方面处于世界前沿水平。

1光学伪装涂料与近红外伪装涂料

可见光是指肉眼可见的光线，其波长范围为380~760nm。防可见光侦察的根本任务是消除目标与背景在颜色上的区别，即经过伪装的目标的颜色要与背景颜色相一致。可见光伪装对付的是敌方肉眼和光学仪器的观测。造成目标和背景在光学波段（UV、VIS、INF）反射差异的因素比较多，主要有物体表面的光谱反射特性，物体表面的粗糙程度，表面的受照状况，光源光谱的功率分布以及仪器感光元器件的响应特性。

可见光伪装涂料的研制，关键是颜色的配制。配色除了参考经验配方以外，主要是由试验确定。颜料的反射特性因产地和生产批次的不同而有所差异，它们的色调、吸油值都不尽一致，故配色后涂料的颜色、光泽是有差异的。此外，配色时选用颜料，还要考虑对涂层环境性能的要求，例如配制绿漆时假使要求耐温性好则应选用三氧化铬为好。

以上配方研制的可见光伪装涂料可使探测和识别目标的可能性降到最低，其红外光谱曲线与叶绿素一致，用可见光或近红外照相都不易发现伪装后的目标。近红外伪装涂料要求其本身具有极低的红外线吸收率，并在高温条件下要保持性能稳定。它不仅要模拟自然叶绿素的反射曲线，而且还要在近红外区域具有高反射，从而使目标在涂覆了这种涂料后不管在近红外还是全色照片中均难以识别，它研制的关键是颜料的选择与协同。

2红外伪装涂料

红外侦察是利用探测目标在一定温度下所辐射出来的一定强度的红外辐射来达到透露目标的目的。目前所用的红外侦察器材多是被动系统，其红外成像系统的温度分辩率已经达到了0.1K，空间分辩率也很高。而红外伪装是利用背景温度分布的多样性来实现的，所以除了对目标温度进行控制外，还要消除易于引起别的外形特征，使它具有背景中与之相近的物体的外形，同时，红外伪装不能降低原有的可见光近红外伪装效果。物体热辐射强度M遵循下述规律：

M???T4?为斯-玻常数，?为材料的热发射率。式中，T为被测目标表面温度，

由上式可以看出，由于普通涂料的发射率都很高，所以尽管它们在可见光区颜色千差万别，但在中远红外区却都具有近似一致的高发射率，所以难以改变目标的

辐射亮度。而红外伪装的关键就在于目标能在不同区域利用辐射亮度的区别形成热迷彩。涂层的发射率主要取决于所使用的粘结剂，寻常所用的树脂如醇酸、酚醛、聚酯树脂等在中远红外区的发射率都很高，因此红外涂料研制的关键是寻觅低发射率，即吸收率小的树脂。有资料报道，具有环状结构的橡胶、丁基橡胶、聚乙烯和醋酸乙烯共聚物等红外透明性能较佳，可以作为红外涂料的胶粘剂［2］。瑞典巴拉居达公司用吹塑聚乙烯，加以低吸收颜料着色，在薄膜上用真空沉积法镀上1层金属膜制成红外伪装结构层。而发射率的控制则可通过涂层的厚度和颜料粒子的大小来控制。热红外涂料的另一途径是利用新型半导体材料，其具有发射率随温度变化而呈反向变化的特性，将其参与到涂料中，通过调整发射率的变化从而消除或降低目标和背景之间的差异，这一技术途径虽然实现起来有难度，但伪装效果良好，很有发展前途。

假使有一种聚合物材料，它能吸收接近全谱的热红外辐射，而只在热红外大气窗口以外的波段如2~3!m、5~8!m、大于14!m将吸收的能量释放出来。则用这种材料伪装的目标，热红外仪器就无法探测。基于这种设想，我国211所设计了一种具有转移波谱分布作用的聚邻苯二甲酸乙二酯聚合物。这种聚合物特征吸收在9!m左右，而它的分子间键的弯曲振动的频率在1500~1700cm-1左右，处于非大气窗口波段。另外，这种聚合物有共轭的双键苯环、电子云，使得波谱转移成为可能。经试验，用该聚合物制成的涂料涂在布上与不涂涂料的布相比，前者在热视仪下可使被包裹的人手图像模糊。

3伪装降温涂料

降温涂料是近年来在民用领域迅速发展起来的一种特种涂料，它主要采用现代红外技术，以提高涂层表面的红外发射率等手段，达到降低建筑物内的温度，减少空调等的能源消耗的目的。对于一些大型地面军事目标来说，设计出一种既能满足军事伪装要求又能达到一定降温效果的新型涂料无论在理论研究上还是在实际应用中都具有重要意义。目前国内外在此方面的

研究工作开展的还比较少。某研究所早在几年前就取得红外辐射降温涂料的试验研究的成功。主要结构如下：选择在8~13.5!m范围外具有良好反射特性的固态基料，而且具有不易粉化变色、价格低廉的特点，并配比一定量的超精细碳化硅为配料，以加强在8~13.5!m波段内的辐射能力；以改性的硅氧硅树脂作为涂料的液态基料，在固化成膜后具有良好的透明性，可以起到在8~13.5!m波段内辐射的作用，这样涂料固化后所形成的涂层的发射率在0.9以上，具有良好的降温效果，而且对于单调背景的红外伪装也有良好效果。另外为了兼顾可见光方面的伪装要求，需要将固体基料研磨成粒度在某数值范围内，且均匀性要高。这样在反射光线时不但加强了反射能力，而且不会在涂料的局部形成闪光。

涂层温度上升过高另一个主要原因是涂层的热惯量小，从这一角度出发，我们可以采用增加热惯量的方法来控制温度的上升，这样不但达到了降温的目的，也兼顾了目标的红外伪装要求。比较可行的方法是采用微胶囊技术。微胶囊是指一种具有

聚合物壁壳的微型容器，它的直径分布在5~200!m之间，能够在其中封闭固态微料或液态微滴。我们可以制成中间包裹有熔点在30~50C之间固态物质（如某一分子量范围的烷烃所形成的蜡）的微胶囊，将这种物质混入上述伪装涂料中，并控制其含量。这样所形成的涂层具有良好的控温性。当涂层温度过高时，微胶囊中的固态物质就会吸热而熔解，由于熔解是一个大量吸热的过程，且物态由固态变成液态体积变化不大也不会对胶囊壁造成破坏；当环境温度下降时，则又进行由液态到固态的转化并放出一定的热量。这样涂层就达到了良好的降温效果，并且对敌方的热红外观测起到有效的屏蔽。有资料报道，将含有该微胶囊的一块布料覆盖在一根加热的棒上，用前视红外雷达未能探测到该棒。伪装降温涂料研制的关键是如何实现伪装与降温能协调一致。实现降温的途径有三个：一是加强对太阳辐射的反射；二是提高涂层的隔热能力；三是加强涂层的热辐射能力。其中提高涂层的表面发射率或热辐射能力有利于涂层的降温，但却不利于其在热红外波段的伪装。因此，伪装降温涂料在延伸至多光谱兼容性研究时要针对不同目标具体分析，所需要做的工作还好多。

4防雷达伪装涂料

防雷达伪装涂料是一种能吸收电磁波的涂料，各国学者对其研究比较多，部分产品也很成熟。目前主要是采用掺合型导电涂料［5］，即在胶粘剂中掺入经特别处理的金属氧化物，如铁氧体等填料，调理涂层的相对介电常数、相对磁导率、涂层厚度及表面形状等，将入射电磁波减弱。目前防雷达涂料正由掺合型向结构型发展，即由导电化合物及聚合物组成，具有组分均匀、

结构多样化、相对密度小等特点，受到各国研究者的重视。防雷达波涂料的种类好多，除了铁氧体外，还有以羰基铁、金属超细粉末、陶瓷、放射性同位素、导电高分子、席夫碱、手性物质、稀土元素等为的吸波材料，品种繁多，各具特点。目前研制的吸波涂料只在某一频段范围内起作用，而且还存在着诸多问题，因此如何展宽有效频段、实现多频谱隐射效果是吸波涂料未来发展的一个方向。

5纳米技术在伪装涂料中的应用

现代侦察技术的发展对于新型伪装材料的要求也越来越严格，而普通的材料已难以满足新型伪装体系的要求。纳米材料又称纳米结构材料，是指颗粒尺寸在1~100Im之间的粒子凝聚而成的块体、薄膜、多层膜纤维等。由于纳米材料尺

寸小，所以其比表面积很大，而且表面能也很高，存在着大块物体所不具备的新的光学特性。主要有宽频带强吸收和蓝移现象比较明显，因此它在吸波材料方面应用性能特别突出。将纳米材料用于伪装，主要是利用其宽频带的吸波性能制成伪装涂料或涂层，也可以用于伪装网的制造中。

纳米材料还可以制成纳米红外反射材料、纳米红外吸收材料、纳米吸波材料和纳米隐射材料等多种伪装新型材料。其中由纳米微粒制成的红外反射膜的种类如表4。随着侦察技术的飞速发展，对于伪装材料的要求也越来越高，纳米材料是目前科学研究的前沿，被认为是材料功能发生飞跃的关键，由纳米技术制成的伪装材料对各个波段的伪装效能都有很大的促进作用，对于研制多光谱兼容的伪装涂层有着重要意义，特别是在吸波材料方面，它不仅磁损耗大，而且兼有吸光、透波、偏振等多种功能，兼容吸波和红外辐射多种功能，是涂敷型吸波材料的主要发展趋势。除此之外，它利用纳米级的硼化物、碳化物，包括纳米纤维及纳米碳管在隐身方面也大有所为。

4伪装涂料的发展趋势

伪装材料的开发和运用是伪装技术发展的关键，是伪装兵器和人员实现隐身的基石。

目前，正在研制、开发和使用的新型隐身材料有：宽频带吸收剂，高分子隐身材料，纳米隐身材料，手征材料，结构科波材料和智能隐身材料等。以往主要是通过兵器外形、结构及其设备的巧妙设计和采用科波、透波材料等一系列无源（被动）措施来完成目标隐身的。

目前，雷达、红外隐身技术已发展到较高水平，但是在实际作战中，具有优越隐身能力的兵器如F-117战斗轰炸机、B-2战略轰炸机也只敢夜间出动，视频（可见光）隐身问题突显。实现武器和作战平台在白天下自由行动是各国军界梦寐以求的目标。实现视频隐身的主要技术途径有：特别的涂料，奇异的蒙皮，变色的材料，特别的照明以及烟雾屏蔽等。

红外伪装涂料：红外伪装涂料是指用于减弱武器系统红外特征的信号已达到伪装技术要求的特别功能涂料，其主要针对红外热像仪的侦察，旨在降低飞机在红外波段的亮度，掩饰或变形装备在红外热像仪中的形状，降低其被发现和识别的概率。

可见光隐身涂料可见光隐身涂料又称视频隐身技术，弥补了雷达隐身和红外隐身的不足，它是针对人的目视、照相、摄像等观测手段而采取的隐身技术，其目的是降低飞机本身的目标特征，较少目标与背景之间的亮度、色度和运动的对比特征，达到对目标视觉信号的控制，以降低可见光探测系统发现目标的概率。

纳米隐身涂料成为研究重点多波段、多功能兼容隐身涂料的研制具有广阔的

应用前景，必需采用新型的吸波材料并改进传统的吸波材料，如铁氧体、羰基铁等。目前国内外进行了卓有成效的新材料的摸索，纳