可见光迷彩低红外发射率薄膜制备及其特性
王丛：
习训刚曹晔
（北京航空航天大学，北京100191）
文摘采用多弧离子镀技术，在Al基底上制备了TiO,/TiN多层膜。通过控制基底材料的粗糙度使制备出的薄膜在可见波段具有非镜面反射效果。采用扫描电镜、红外辐射率测量仅、紫外一可见一近红外光光度计等测试手段对薄膜样品进行了表征。结果表明，采用多弧离子镀法在AI基底上制备了结合力良好、具有速彩效果的低红外发射率薄膜。研究发现，随氧化层厚度增加，薄膜发射率趋向稳定(0.2左右)。薄膜电阻随氧化层厚度的变化无明显变化。
关键词多弧减射，低红外发射率，迷彩
PreparationandCharacterizationofVisibleCamouflageFilms
With Low Infrared Emissivity
WangCong
Diao Xungang
Cao Ye
(Beihang University,Beijing100191)
AbstractThe TiO,/TiN films were grown by multi-are plasma deposition on Al substrates. Through controlling the roughness of the substrate material, the prepared films possessed non-specular reflection effect in visible band. The films were analyzed and characterized by scanning electron microscopy, infrared radiation measurement instrument and the UV-visible spectrum. The results show that visible camouflage films with low infrared emission and good bind-ing force can be grown by multi-arc plasma deposition on Al substrate, The results show also that the infrared emission tends to be stabilized at a value of about O. 2, as the thickness of the oxide-layer increased.
Key words Multi-arc sputtering,Low IR emissivity,Camouflage
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引言
现代军事装备外表面均涂有大量迷彩，其目的是实现可见光隐身。而实际应用中红外隐身也日趋重要(1)，将两者结合起来实现可见及红外隐身是军事上的迫切需求。可见光隐身需要材料有与背景相适的色彩，红外隐身需要材料具有较低的红外发射率，一般而言，金属及其氮化物膜具有极低的红外发射率，氧化物膜厚度的不同可以获得丰富的颜色。AI 具有很低的红外发射率，并且在军事设备的覆盖层中得到广泛应用。TiN薄膜可制作硬质膜，具有优秀的耐腐性，力学及光电学性能良好，越来越受到人们的关注[2-4]。TiO,具有独特的光学、电学等物理性能及优良的化学稳定性，在可见光和近红外波段透光性好等许多优良的光学性质[5-8)。因而可选取以上两种材料作为外层镀膜。
本文通过调整基底粗糙度实现可见光迷彩的非镜面效果，调整氧化层薄膜厚度实现可见光迷彩效果，同时获得较低的红外发射率，以便用于军事设备
的关键部位。 1实验
1.1样品制备
选用北京天瑞星公司生产的TX-1000型多靶磁控溅射镀膜机来获得低发射率红外隐身薄膜，溅射电源为多弧磁控溅射电源，所用的靶材为直径100mm、纯度为99.99%的Ti靶，Ar（99.99%）、0z(99.997%）、N,（99.997%）为反应气体，通过D07， 7B/ZM型质量流量计来控制气体的流量。
Al基底规格为8cmx12cm。镀膜前对基底进行碱腐蚀处理消除镜面反射，使表面呈现亚光状态。处理过程为，首先用体积分数为3%-5%的H,S0,溶液，控制其温度为60-80℃，对基底进行脱脂，时间为 5-10min。然后采用浓度为5%-10%的Na0H与浓度为0.1%-0.5%葡萄糖酸钠配成混合溶液，控制其加热温度为40-80℃，腐蚀时间为0.5-3min，得到均匀的亚光表面铝板。腐蚀后，基底表面会有灰色反应物沉淀，使用常温的5%的H,SO,溶液进行超声去灰
收稿目期；2010-05-07
作者简介；王丛，1986年出生，硕士研究生，主要从事凝案态物理与材料物理研究。E-mail:woca545163.com
http：//www.yhclgy.com宇航材料工艺2010年第6期
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