填料是影响涂料红外性能的基本因素之一。大部分的无机填料在热红外波段(T IR) 有明显的宽吸收频谱。例如, 碳酸盐在7 μ m 吸收最强, 硅酸盐在大约9 μ m 、氧化物在9 ～30 μ m 之间有吸收峰。有机填料由于其复杂的C 2 N 2 O 结构, 如黑、酞菁蓝及酞菁绿等都在T IR 频段有明显尖锐的吸收频谱, 但主要在6 ～11 μ m 区间。因此, 涂层的红外特性受所用填料的影响, 具有强烈的光谱选择性[ 2 ] 。因此金属粒子, 尤其是金属片状粒子是T IR 频段的首选填料。它们在T IR 频段吸收很少, 但在整个波段散射和反射很大。H agen 2 R uben s 将金属的高反射性能归因于较高的载流子密度。显然,金属填料的高反射性有利于降低发射率和太阳吸收率, 但却增加了对雷达波和可见光的反射, 不利于雷达和可见光的抑制作用。因此, 金属填料含量宜慎选。

半导体填料是一种新型的掺杂填料。从理论上说, 通过适当选择载流子密度 N 、载流子迁移率μ 和载流子碰撞频率Ξ t 等参数, 可以使掺杂半导体在红外波段有较低的发射率, 而在微波和毫米波段具有较高的吸收率, 从而形成红外2 雷达一体化材料。

粘合剂的选择

红外涂层用树脂有两个基本要求, 首先必须保护填料, 并在涂层的整个使用期保持它们的红外特性不变; 其次树脂必须在所选光谱范围红外透明。根据美国涂料技术协会的研究结果, 可以从有机化合物连接键和基团来大致判断其红外吸收能力。大多数树脂在近红外区并无强烈吸收, 但在热红外区由于其官能团的分子振动, 如波段位于3. 3( 碳氢伸缩振动), 5. 7( 羰基伸缩振动), 7. 0( 碳氢变形振动), 8. 0( 碳氧伸缩振动), 有强烈的吸收。实际上并不适宜作低发射率涂料粘合剂的有醇酸树脂, 硅醇酸树脂, 聚氨酯, 硅橡胶, 聚苯乙烯。文献[ 4 ] 列出了有机树脂的红外吸收光谱。选用不含有这些官能团的树脂可以减少T IR频段的强烈吸收。氟碳树脂在太阳辐射波段几乎透明, 在TIR 频段仅有微弱的吸收。并且具有优异的环境稳定性, 非常适合于单纯特定波段的红外涂层。二甲基硅酮树脂具有较低的红外发射率值, 已应用于低发射率涂层。无机硅酸盐低聚物可形成只含有硅氧键的聚合物, 除位于9 μ m 处外 发射率都很低。

树脂的吸收率还可通过加入填料而降低, 这些填料通过控制散射率和粒子径可将树脂吸收波段的辐射光有效地散射掉, 这项技术在T IR 频段有很大的优越性。另外, 片状粒子填料形成连续薄膜减少了其下树脂吸收的入射光的透射。