温度高于零度的物体，都会以红外线的形式向外辐射能量，红外成像技术便是利用这种原理来探测物体的存在。现代战争中，红外成像技术日趋成熟，应用也日益广泛，是战场侦测所采用的主要手段。因此，红外屏蔽技术的研究和应用引起了各国的高度重视。红外屏蔽涂料以其制备方便，成本低廉，施工简洁等优势，可应用于车辆、船舶、飞机等重要作战武器上，也可应用于一些需要进行红外屏蔽的建筑上，旨在降低目标在红外波段的亮度，掩盖或变形目标在红外热像仪的形状，降低其被发现和识别的概率。
哑光军绿漆具有可见光伪装的作用，形成迷彩色，可以使得军用汽车逃过人眼的观察，但是涂料本身具有很高的红外发射率，为了躲避红外探测器的观察，则需要降低涂层的红外发射率。Ｈｕｉｊｕａｎ Ｙｕ等，Ｃｈｅｎ Ｈｕ等，余慧娟等分别研究了掺铝聚硅氧烷、掺铜ＥＰＤＭ 涂料以及掺铜的ＰＵ 涂层的红外发射率，表明由于铝和铜的高反射性，加入到涂料中，能够降低涂层的红外发射率。铝银浆是一种常用的涂料添加剂，里面含有一定量的铝粉或者铝片，添加到涂料中具有降低红外发射率的作用，但一般因其添加量较低，基本体现不出降低涂料红外发射率的功能特性。本研究在哑光军绿漆中掺入铝银浆，探索其添加量对涂料红外发射率的影响，分析其中铝片的分布形态和降低红外发射率的机制，并评价其添加对涂料环境适应性的影响。
１ 实验部分
１．１ 实验过程
哑光军绿漆（市售，ＨＰＬ－Ｍ１６１）分为Ａ（稀释剂），Ｂ（面漆）两个组分，按照铝银浆与Ｂ组分的质量比，调制不同铝含量的掺铝哑光军绿漆，质量比（铝银浆∶Ｂ组分）分别有：（０、５、１０、…、６０）∶１００，哑光军绿漆的初始配方质量比为：Ａ∶Ｂ＝１∶４，由于铝银浆的加入，可以根据铝银浆与Ａ组分混合后的粘稠度来适当调节Ｂ组分的加入量，得到黏度适中的油漆。通过搅拌加超声波分散（３０ｍｉｎ），使得铝银奖在涂料中尽量均匀地分散。按照漆膜的一般制备方法，应将涂层涂覆在马口铁片上。有相关文献研究表明，当涂层的厚度达到一定时，基板对涂层的发射率不影响。分别在马口铁片和塑料片上进行刷涂，得到涂料的发射率相同。为了便于红外发射率的测量，选择易于加工的塑料片作为基板，将油漆刷涂到塑料片上，塑料片的直径为６ｃｍ，涂层厚度约为２００μｍ，室温干燥２４ｈ。
将试验涂层基板分别浸入１ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液、１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液和３％ＮａＣｌ溶液中，进行漆膜耐腐蚀性的测试，待达到标准规定的时间取出样板，水洗、晾干。然后进行红外发射率的测量，以及漆膜横切面的扫描。
将试验涂层基板分别浸入１ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液、１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液和３％ＮａＣｌ溶液中，进行漆膜耐腐蚀性的测试，待达到标准规定的时间取出样板，水洗、晾干。然后进行红外发射率的测量，以及漆膜横切面的扫描。
１．２ 分析表征
采用ＩＲ－２型红外发射率测量仪（中科院上海技术物理研究所）测量涂层全波段（１～１４μｍ）的红外发射率，每个成分点测试６片试样，该成分点的红外发射率为６个试样的平均值。
采用ＮＥＸＵＳ ６７０型ＦＴ－ＩＲ光谱仪（美国热电公司）测量涂层在波数为４０００～６５０ｃｍ－１范围内的反射率。采用ＪＥＯＬ ＪＳＭ－５９１０ＬＶ型扫描电子显微镜（日本ＪＥＯＬ电子公司）对试样截面形貌进行表征。采用ＰＧ－２型金相试样抛光机（上海金相机械设备有限公司），抛光漆膜表面，然后用４ＸＣ－Ｖ图像金相显微镜（上海光学仪器五厂）对铝银浆在漆膜中的分布进行观察。
２ 结果与讨论
２．１ 铝银浆含量对涂层红外发射率的影响
掺杂不同含量的铝银浆，得到的涂层试样的红外发射率见图１。
由图１可知，随着铝银浆含量的增加，涂层的红外发射率降低，终趋于稳定。当铝银浆含量为０时，涂层的红外发射率为０．９５；当铝银浆添加量大于１５％后，就可以将涂层的红外发射率降低到０．８５左右，当铝银浆含量为６０％时，红外发射率为０．７３。将铝银浆单独涂在试片上成涂层，测试其红外发射率为０．５３。以上分析可知，当铝银浆的加入量达到一定量后，确实可以明显改善涂层的红外发射率。
２．２ 涂层红外ＦＴ－ＩＲ分析探讨
当辐射能入射到一个物体的表面时，将发生３种物理现象［８］：吸收（α为吸收率），反射（ρ为反射率）和透射（τ为透射率）。根据能量守恒定律必然有：
式（１中），对于不透明材料，τ＝０，因而α＋ρ＝１。由基尔霍夫定律可知，不透明体的反射率越高，辐射率就越低。一种材料在相同温度、几何条件与光谱条件下，辐射率有的数值。物体热辐射的基本定律：在任何温度下，物体辐射能Ｗ１与吸收率α的比值，对任何材料都是一个常数，且等于该温度下黑体的辐射能Ｗ０，即：
式（２）中，由黑体辐射能Ｗ０＝σＴ４ 和实际物体辐射能Ｗ１＝εσＴ４（ε为物体的发射率，σ为波尔兹曼常数，Ｔ 为温度），可知：ε＝α。即在给定温度下，物体的辐射率在数值上等于它对同温度黑体辐射的吸收率。则物体在红外波段吸收率的降低则可用于表明其红外发射率的降低。对于ＦＴ－ＩＲ测试的红外光谱图，一般其反射率高就表示其吸收率较低，因此要制备低红外发射率的材料，就是要使材料在红外波段的反射率高。８～１４μｍ（１２５０～７１４．３ｃｍ－１）波段是红外探测技术的主要工作波段，降低在此波段的红外吸收是实现物体红外隐身关键方面之一。图２所示为２种不同掺铝量的哑光军绿涂层的ＦＴ－ＩＲ红外反射率，添加２０％铝银浆的涂层试样的反射率明显高于未添加试样反射率，从以上分析可知，添加铝银浆后涂层的红外发射率低。
２．３ 涂层中Ａｌ的分布
将涂层表面用砂纸打磨，抛光机磨光，采用显微镜观察铝粉在油漆中的分布情况，图３所示为铝银浆含量分别为５％、１５％、２５％和３５％的涂层中的铝分布情况。由图３可知，随着加入的铝银浆含量的增加，可观察到铝粉越多，铝粉基本呈均匀状况分布；另外铝银浆含量较高的情况下，铝粉团聚成块状，有研究指出，片状铝降低红外发射率的效果更好。
２．４ 掺铝涂层经酸碱盐浸泡后性能的变化
涂层试样在１ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２ＳＯ４溶液中浸泡（２４ｈ）前、后所测得的红外发射率见表１。由表１可知，在浸泡后，试样的红外发射率略微增加，对比浸泡前，其增加平均值为０．０５。涂膜在浸泡之后，表面轻微失光，无起泡，无涂层脱落。涂膜在酸性介质中浸泡前后，涂膜质量和红外发射率均未起多大变化，这表明掺铝后涂膜的耐酸性良好。
涂层在１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ 溶液中浸泡２４ｈ后，涂膜失光，表面起泡，且随着铝银浆含量的增加，起泡越明显。图４所示为在１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ 溶液中浸泡后的涂层基板的纵截面ＳＥＭ图。由图４可知，在表面产生起泡的涂膜内部，出现了孔洞。这是由于铝与氢氧化钠反应，使得原本铝存在的地方出现了孔洞，且由于有氢气生成，体积膨胀，出现起泡。通过图４的ＳＥＭ 图分析表明，孔洞分布在离表面约５０μｍ 处（涂层厚度２００μｍ），这说明，铝粉在涂料的干燥过程中，逐渐上浮，铝粉基本分布在涂层的表面，使得铝粉在降低漆膜的红外发射率的
作用能够得以表现。
涂层试样在３％ＮａＣｌ溶液中浸泡２４ｈ后所测得的红外发射率见表２。由表２可知，在浸泡盐水后，漆膜的红外发色率基本没有发生变化。涂膜也没有出现表面失光、起泡和涂层脱落的现象。这表明掺铝后的漆膜与掺铝前的漆膜具有相同的耐盐水腐蚀性。
３ 结论
（１）研究了铝银浆添加对哑光军绿漆涂层红外发射率的影响，结果表明，随着铝银浆含量的增加，涂层的红外发射率降低，添加量为６０％时，红外发射率为０．７３。
（２）添加了铝银浆后，涂层的ＦＴ－ＩＲ 图谱显示，在８～１４μｍ（１２５０～７１４．３ｃｍ－１）波段，添加２０％铝银浆的涂层试样的反射率明显高于未添加试样反射率。
（３）添加铝银浆后的涂层在酸性介质中或盐水介质中浸泡２４ｈ，对红外发射率的影响很小，对涂层的表面质量几乎没有影响；在碱性介质中浸泡２４ｈ后，由于Ａｌ与ＮａＯＨ反应，涂层表面大量起泡，失光，严重影响涂层的表面质量。
