Al、CdS粒子的制備及雷達波吸收性能分析

1、    al、cds粒子的制備及雷達波吸收性能分析    張瑞剛蘇青林摘 要：采用超聲法在鋁片表面生成cds粒子，成功制備了al/cds復(fù)合粒子。采用x射線衍射儀（xrd）對復(fù)合粒子的結(jié)構(gòu)進行了表征，同時，測定了復(fù)合粒子的雷達波吸收率。研究結(jié)果表明，cds包覆后的鋁粉有較好的雷達波吸收能力，吸收峰值為-9.9 db，出現(xiàn)在218 ghz波段。關(guān)鍵詞：al/cds；雷達波；吸收性能；紅外發(fā)射率：tb334 ：a ：2095-6835（2014）13-0123-02金屬鋁粉有紅外發(fā)射率低、價廉、易得等特點，但是，金屬鋁粉易氧化，會嚴(yán)重影響其紅外隱身效果。由于

2、微米級鋁粉價廉、易得、紅外性能優(yōu)越，所以，它一直是紅外隱身金屬填料的首選材料。但是，金屬粉末的高反射性對雷達、激光和可見光有“顯形”作用。cds粒子作為一種半導(dǎo)體材料，對可見光和雷達波波段有較好的吸收效果，并且在紅外波段有紅外透明特點。選擇在鋁片表面包覆一層紅外透明半導(dǎo)體材料cds制備出的al/cds復(fù)合功能粒子，可以防止鋁粉裸露在空氣中被進一步氧化，且氧化后鋁粉的紅外發(fā)射率在0.85以上，但卻嚴(yán)重影響了鋁粉的紅外發(fā)射率性能。此外，al/cds復(fù)合粒子有可能復(fù)合包覆層cds粒子的雷達波吸收性能，從而使al/cds粒子具有紅外和雷達的雙重性能，對紅外和雷達性能的復(fù)合具有重要意義。本文通過超聲法的

3、高溫、高壓作用，在鋁粉表面生成一層cds薄膜，制備出al/cds功能粒子，并在分析復(fù)合粒子紅外發(fā)射率性能的基礎(chǔ)上，進一步分析al/cds功能粒子的雷達波吸收性能。1 實驗1.1 實驗藥品鋁粉（分析純），天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；硫代乙酰胺（分析純），天津市大茂化學(xué)試劑廠；醋酸鋅（分析純），天津市大茂化學(xué)試劑廠。1.2 粉體制備1 g鋁粉、1 ml一定濃度的sdbs溶液，在超聲的作用下分散在 100 ml的水中；添加 2.75 g醋酸鉻（cd（ac）2·2h2o），超聲 20 min，使其完全溶解；添加 1 g 硫代乙酰胺（taa）后繼續(xù)超聲，4 h 后反應(yīng)結(jié)束；用去離子水洗滌多次

4、，真空干燥12 h后完成粉體的制備。將制備好的粉體與稀釋后的環(huán)氧樹脂均勻混合后噴涂到300 mm×300 mm的鋁板上，厚度為5 mm，用于雷達波吸收性能測試。1.3 粉體表征物相分析和純度測定用x射線衍射儀（d/max rb 型）進行分析。采用s302遠紅外發(fā)射率測試儀，在恒溫 34.0的條件下，測試 al（al/cds）在 514 ?m 遠紅外波段范圍內(nèi)的發(fā)射率。采用av3629型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，在室溫環(huán)境下，用弓形測試法測試al/cds試樣的雷達波吸收性能。2 結(jié)果與討論2.1 al/cds復(fù)合粒子的xrd性能表征在圖1中，粉體的xrd譜圖顯示2衍射角位于24.8°、

5、26.5°和28.44°處，分別對應(yīng)于cds的（110）、（002）和（101）晶面。2衍射角位于38.35°、44.9°、65.25°和78.2°處，分別對應(yīng)al面心立方結(jié)構(gòu)的（111）、（200）、（220）和（311）晶面。這說明，粉體中包含cds粒子組分。2.2 al/cds粒子的sem圖分析通過掃描電子顯微鏡（sem）測試，觀察cds包覆前后鋁粉的形貌，原鋁粉和cds包覆后鋁粉的sem圖如圖2所示。從圖2高倍sem圖中可以看出，純鋁粉表面比較光滑，圖3中cds包覆后的鋁粉表面明顯比圖2中純鋁粉表面粗糙，有明顯的包覆層存在。結(jié)

6、合粉體的xrd測試結(jié)果表明，在鋁粉表面的確有cds包覆層存在，并且包覆后粒子分散性較好。從圖4中al/cds的雷達波吸收率測試結(jié)果中可以看出，在218 ghz波段范圍內(nèi)的最強吸收峰為-9.9 db，具有一定的雷達波吸收能力。結(jié)合文獻中提到的al/cds復(fù)合粒子的紅外低發(fā)射率可知，al/cds粒子復(fù)合了鋁粉紅外低發(fā)射率和cd半導(dǎo)體雷達波高吸收率的性能。3 結(jié)論利用超聲法在高溫、高壓的作用下，在鋁粉表面成功包覆了cds層。xrd測試結(jié)果表明，制備的樣品中有明顯的cds峰出現(xiàn)，樣品中含有cds粒子。紅外發(fā)射率測試結(jié)果表明，包覆前，鋁片的紅外發(fā)射率為0.786，包覆后，al/cds粒子的紅外發(fā)射率為0.58，紅外發(fā)射率性能得到了明顯的改善，降低了近0.2.這說明，cds包覆層使鋁粉有很好的抗氧化效果。雷達波性能測試表明，在218 ghz波段范圍內(nèi)的最強吸收峰為-9.9 db，具有一定的雷達波吸收能力。上述結(jié)果表明，al/cds粒子復(fù)合了鋁片和cds粒子的性能，具有雷達紅外兼容隱身的能力。參考文獻1王巖，馮玉潔，劉延坤.隱身技術(shù)與隱身材料研究進展j.化學(xué)工程，2006，132（9）：43-47.2張帆，王建營，杜海燕.紅外偽裝涂料研究進展j.化學(xué)與粘合，2004（2）：87-91.3蘇青林.微米al/p