含氮硫雜環(huán)聚合物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與紅外光性能調(diào)控
發(fā)布時(shí)間:2021-11-21 23:46
在軍事探測(cè)領(lǐng)域中常見的偵測(cè)手段主要有可見光、近紅外光、中遠(yuǎn)紅外光和微波波段探測(cè)器。隨著軍事科技的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的隱身材料已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今多元化和信息化的戰(zhàn)場(chǎng)。追求多波段兼容、輕質(zhì)和低成本加工的隱身技術(shù)是目前各國(guó)學(xué)者研究的熱門領(lǐng)域,其中紅外隱身材料一般要求優(yōu)異的近紅外吸收性能和較低中遠(yuǎn)紅外發(fā)射率。目前大都采用金屬和無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。但是,上述無(wú)機(jī)材料在紅外隱身的應(yīng)用領(lǐng)域存在與樹脂基體相容性差、微波雷達(dá)隱身較難兼容和加工成本高的難題。同時(shí),這幾年共軛高分子材料作為一種新型的半導(dǎo)體材料憑借著優(yōu)異的“柔輕薄”和可加工性等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在太陽(yáng)能電池、有機(jī)薄膜晶體管、有機(jī)發(fā)光二極管等相關(guān)的光電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了飛速的發(fā)展和廣闊的應(yīng)用前景。在國(guó)內(nèi)外的研究報(bào)道中已經(jīng)出現(xiàn)共軛高分子材料在近紅外光、中遠(yuǎn)紅外和微波波段隱身領(lǐng)域的應(yīng)用并且展現(xiàn)出獨(dú)特性能。但是大都還處于初步階段,并且共軛高分子材料的隱身機(jī)理目前還并未完善。基于上述出發(fā)點(diǎn),本論文設(shè)計(jì)并合成了三種不同體系的高分子材料:含二氮雜萘酮受體和噻吩給體的給受體聚合物體系、含鎳配位硫代雙烯聚芳醚體系以及含硫代雙烯和希夫堿結(jié)構(gòu)的雙金屬配位有機(jī)共軛聚合物涂層體系。研究了其化學(xué)結(jié)...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:258 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1電磁波分類示意圖??
Figure?1.2?Diagram?of?NIR?laser?ranging??(2)脈沖激光測(cè)距方程??對(duì)于脈沖式的激光測(cè)距來(lái)說(shuō),其原理如示意圖1.2所示,設(shè)激光發(fā)射功率為Pt,激??光束照射在目標(biāo)面積為A距離為R的目標(biāo)上的光斑面積為Ab,則目標(biāo)表面的輻射度可??表達(dá)為:??Et?=?PtKtTJAb?(1.5)??式中物理量意義:&為發(fā)射系統(tǒng)光學(xué)透過(guò)率;7;為該光束的單程大氣透過(guò)率。??假定被檢測(cè)目標(biāo)是漫反射體,反射率為P,相應(yīng)的,其目標(biāo)的輻射亮度可以表示為:??L?=?^?二?pPtKtTa/Ab?(1.6)??〇)對(duì)于大目標(biāo)(Ab^A)。若激光束以與法線夾角為的角度斜入射到目標(biāo)表面,若測(cè)??距機(jī)系統(tǒng)的接收信號(hào)面積為木,則測(cè)距機(jī)接收到的反射功率可以表示為:??Pr?=?L〇bcos0TaKr?(1.7)??式中物理量意義:&為接收系統(tǒng)光學(xué)透過(guò)率。??將式(1.6)代入式(1.7),即??Pr?=?[{pPtAr?cos?6)?(nR2)]KrKtTa?(1.8)??(b)對(duì)于小目標(biāo)⑷34)。式(1.7)可以改為:??Pr^L{^)Acos6TaKr?(1-9)??相應(yīng)的,將式(1.6)代入式(1.9),可得??Pr?=?[{pPtArA?cos?0)?(nAbR2)]KrKtTa?(1.10)??同時(shí)需要考慮光束面積與發(fā)散角9的關(guān)系:Ab=(pR2/C〇se,將其代入公式(1.10),可??得??Pr?=?[{pPtAr
道上(HOMO/LUMO)的各種遷移和捕獲等行為產(chǎn)生電磁等性質(zhì)。材料內(nèi)部的上述電子過(guò)??程一般也可以分為兩類:分子內(nèi)和分子間的電子過(guò)程。為了便于直觀的討論我們將分子??內(nèi)的主要電子躍迀的過(guò)程概況在圖1.3中。圖中的電子過(guò)程依次可以概括為:(1)光吸收??過(guò)程;(2)內(nèi)轉(zhuǎn)換;(3)系間竄越;(4)熒光;(5)憐光;(6)非輻射躍遷[41]。??I???LUMO-導(dǎo)帶(反鍵軌道)??(6);(1)?(4)?(6)?J?(5)?/\??/?/?_??-]?1???s0?1?丨?1??1?laigjiiil?homo-價(jià)帶(廳軌道)??(a)?(b)??圖1.3分子內(nèi)電子躍遷過(guò)程(a)和有機(jī)材料(聚乙炔)電子結(jié)構(gòu)圖(b)??Figure?1.3?Diagrams?of?intramolecular?electron?transition?(a)?and?electronic?structure?for??organic?materials?(polyacetylene)?(b)??按照分子軌道能級(jí)理論,有機(jī)材料的內(nèi)部存在很多不同的分子能級(jí)。當(dāng)分子能量處??于最低態(tài)時(shí),電子會(huì)填充在HOMO軌道。此時(shí),如圖1.3中分子處在基態(tài)(S〇)。當(dāng)基態(tài)??電子受到激發(fā)會(huì)躍遷到LUMO軌道。此時(shí),分子處于S!單線態(tài)第一激發(fā)態(tài)或乃三線態(tài)??-10-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于超材料的雷達(dá)紅外兼容隱身材料設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 李君哲,田浩,劉海韜,程海峰,侯中喜. 功能材料. 2017(05)
[2]紅外隱身涂料的研究及進(jìn)展[J]. 劉兵,潘士兵,于名汛,周桂明. 兵器材料科學(xué)與工程. 2017(03)
[3]近中紅外與1.06μm和1.54μm激光兼容隱身光子晶體研究[J]. 張繼魁,時(shí)家明,苗雷,王啟超,趙大鵬,曾杰. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]新型涂覆型雷達(dá)吸波材料的研究進(jìn)展[J]. 班國(guó)東,劉朝輝,葉圣天,王飛,賈藝凡,丁逸棟,林銳. 表面技術(shù). 2016(06)
[5]吸波材料在雷達(dá)隱身領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 來(lái)侃,陳美玉,孫潤(rùn)軍,尹方方. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]國(guó)內(nèi)外紅外隱身材料研究進(jìn)展[J]. 葉圣天,劉朝輝,成聲月,班國(guó)東. 激光與紅外. 2015(11)
[7]基于光子晶體的中紅外與多波段激光兼容偽裝材料[J]. 苗雷,李志剛,徐延亮. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2015(05)
[8]基于多齒希夫堿配體的四核和十核錳簇合物的合成、結(jié)構(gòu)和磁性(英文)[J]. 楊曉迅,冷際東,劉俊良,賈建華,童明良. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[9]紅外隱身涂層及對(duì)雷達(dá)吸波性能的影響[J]. 邢孟達(dá),趙宏杰,林海燕,宮元?jiǎng)?鄧國(guó)衛(wèi). 宇航材料工藝. 2015(04)
[10]低紅外發(fā)射率材料研究進(jìn)展[J]. 張偉鋼,徐國(guó)躍,薛連海. 紅外技術(shù). 2015(05)
博士論文
[1]螺旋聚炔基納米復(fù)合材料的制備及其紅外輻射性能研究[D]. 卜小海.東南大學(xué) 2015
[2]手性聚苯胺及其與無(wú)機(jī)吸收劑復(fù)合材料的制備和吸波性能研究[D]. 唐繼海.重慶大學(xué) 2014
[3]復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)與紅外波段特性、兼容性及光譜選擇性研究[D]. 張偉鋼.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]聚吡咯及其復(fù)合物紅外輻射及微波反射性能研究[D]. 高琦.北京交通大學(xué) 2014
[5]低紅外發(fā)射率涂層(LIREC)的組成結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 邵春明.南京航空航天大學(xué) 2010
碩士論文
[1]多波段兼容隱身微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其對(duì)目標(biāo)紅外輻射特性的影響研究[D]. 汪麗旭.南京理工大學(xué) 2017
[2]紅外/可見光復(fù)合隱身橡膠涂層材料的制備及性能研究[D]. 李葉.中北大學(xué) 2016
[3]不同結(jié)構(gòu)席夫堿及其鐵鹽的合成與紅外發(fā)射率性能研究[D]. 胡映雪.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]聚吡咯納米材料的制備及其作為近紅外光吸收材料的應(yīng)用[D]. 陳曉亮.東華大學(xué) 2016
[5]納米ITO/聚苯胺復(fù)合型紅外隱身涂料的制備與性能研究[D]. 李天祿.東華大學(xué) 2015
[6]多波段兼容隱身膜系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制備[D]. 王彬彬.南京理工大學(xué) 2013
[7]視黃基席夫堿鹽的制備及毫米波衰減性能研究[D]. 王蓓.南京理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3510495
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:258 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1電磁波分類示意圖??
Figure?1.2?Diagram?of?NIR?laser?ranging??(2)脈沖激光測(cè)距方程??對(duì)于脈沖式的激光測(cè)距來(lái)說(shuō),其原理如示意圖1.2所示,設(shè)激光發(fā)射功率為Pt,激??光束照射在目標(biāo)面積為A距離為R的目標(biāo)上的光斑面積為Ab,則目標(biāo)表面的輻射度可??表達(dá)為:??Et?=?PtKtTJAb?(1.5)??式中物理量意義:&為發(fā)射系統(tǒng)光學(xué)透過(guò)率;7;為該光束的單程大氣透過(guò)率。??假定被檢測(cè)目標(biāo)是漫反射體,反射率為P,相應(yīng)的,其目標(biāo)的輻射亮度可以表示為:??L?=?^?二?pPtKtTa/Ab?(1.6)??〇)對(duì)于大目標(biāo)(Ab^A)。若激光束以與法線夾角為的角度斜入射到目標(biāo)表面,若測(cè)??距機(jī)系統(tǒng)的接收信號(hào)面積為木,則測(cè)距機(jī)接收到的反射功率可以表示為:??Pr?=?L〇bcos0TaKr?(1.7)??式中物理量意義:&為接收系統(tǒng)光學(xué)透過(guò)率。??將式(1.6)代入式(1.7),即??Pr?=?[{pPtAr?cos?6)?(nR2)]KrKtTa?(1.8)??(b)對(duì)于小目標(biāo)⑷34)。式(1.7)可以改為:??Pr^L{^)Acos6TaKr?(1-9)??相應(yīng)的,將式(1.6)代入式(1.9),可得??Pr?=?[{pPtArA?cos?0)?(nAbR2)]KrKtTa?(1.10)??同時(shí)需要考慮光束面積與發(fā)散角9的關(guān)系:Ab=(pR2/C〇se,將其代入公式(1.10),可??得??Pr?=?[{pPtAr
道上(HOMO/LUMO)的各種遷移和捕獲等行為產(chǎn)生電磁等性質(zhì)。材料內(nèi)部的上述電子過(guò)??程一般也可以分為兩類:分子內(nèi)和分子間的電子過(guò)程。為了便于直觀的討論我們將分子??內(nèi)的主要電子躍迀的過(guò)程概況在圖1.3中。圖中的電子過(guò)程依次可以概括為:(1)光吸收??過(guò)程;(2)內(nèi)轉(zhuǎn)換;(3)系間竄越;(4)熒光;(5)憐光;(6)非輻射躍遷[41]。??I???LUMO-導(dǎo)帶(反鍵軌道)??(6);(1)?(4)?(6)?J?(5)?/\??/?/?_??-]?1???s0?1?丨?1??1?laigjiiil?homo-價(jià)帶(廳軌道)??(a)?(b)??圖1.3分子內(nèi)電子躍遷過(guò)程(a)和有機(jī)材料(聚乙炔)電子結(jié)構(gòu)圖(b)??Figure?1.3?Diagrams?of?intramolecular?electron?transition?(a)?and?electronic?structure?for??organic?materials?(polyacetylene)?(b)??按照分子軌道能級(jí)理論,有機(jī)材料的內(nèi)部存在很多不同的分子能級(jí)。當(dāng)分子能量處??于最低態(tài)時(shí),電子會(huì)填充在HOMO軌道。此時(shí),如圖1.3中分子處在基態(tài)(S〇)。當(dāng)基態(tài)??電子受到激發(fā)會(huì)躍遷到LUMO軌道。此時(shí),分子處于S!單線態(tài)第一激發(fā)態(tài)或乃三線態(tài)??-10-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于超材料的雷達(dá)紅外兼容隱身材料設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 李君哲,田浩,劉海韜,程海峰,侯中喜. 功能材料. 2017(05)
[2]紅外隱身涂料的研究及進(jìn)展[J]. 劉兵,潘士兵,于名汛,周桂明. 兵器材料科學(xué)與工程. 2017(03)
[3]近中紅外與1.06μm和1.54μm激光兼容隱身光子晶體研究[J]. 張繼魁,時(shí)家明,苗雷,王啟超,趙大鵬,曾杰. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]新型涂覆型雷達(dá)吸波材料的研究進(jìn)展[J]. 班國(guó)東,劉朝輝,葉圣天,王飛,賈藝凡,丁逸棟,林銳. 表面技術(shù). 2016(06)
[5]吸波材料在雷達(dá)隱身領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 來(lái)侃,陳美玉,孫潤(rùn)軍,尹方方. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]國(guó)內(nèi)外紅外隱身材料研究進(jìn)展[J]. 葉圣天,劉朝輝,成聲月,班國(guó)東. 激光與紅外. 2015(11)
[7]基于光子晶體的中紅外與多波段激光兼容偽裝材料[J]. 苗雷,李志剛,徐延亮. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2015(05)
[8]基于多齒希夫堿配體的四核和十核錳簇合物的合成、結(jié)構(gòu)和磁性(英文)[J]. 楊曉迅,冷際東,劉俊良,賈建華,童明良. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[9]紅外隱身涂層及對(duì)雷達(dá)吸波性能的影響[J]. 邢孟達(dá),趙宏杰,林海燕,宮元?jiǎng)?鄧國(guó)衛(wèi). 宇航材料工藝. 2015(04)
[10]低紅外發(fā)射率材料研究進(jìn)展[J]. 張偉鋼,徐國(guó)躍,薛連海. 紅外技術(shù). 2015(05)
博士論文
[1]螺旋聚炔基納米復(fù)合材料的制備及其紅外輻射性能研究[D]. 卜小海.東南大學(xué) 2015
[2]手性聚苯胺及其與無(wú)機(jī)吸收劑復(fù)合材料的制備和吸波性能研究[D]. 唐繼海.重慶大學(xué) 2014
[3]復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)與紅外波段特性、兼容性及光譜選擇性研究[D]. 張偉鋼.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]聚吡咯及其復(fù)合物紅外輻射及微波反射性能研究[D]. 高琦.北京交通大學(xué) 2014
[5]低紅外發(fā)射率涂層(LIREC)的組成結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 邵春明.南京航空航天大學(xué) 2010
碩士論文
[1]多波段兼容隱身微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其對(duì)目標(biāo)紅外輻射特性的影響研究[D]. 汪麗旭.南京理工大學(xué) 2017
[2]紅外/可見光復(fù)合隱身橡膠涂層材料的制備及性能研究[D]. 李葉.中北大學(xué) 2016
[3]不同結(jié)構(gòu)席夫堿及其鐵鹽的合成與紅外發(fā)射率性能研究[D]. 胡映雪.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]聚吡咯納米材料的制備及其作為近紅外光吸收材料的應(yīng)用[D]. 陳曉亮.東華大學(xué) 2016
[5]納米ITO/聚苯胺復(fù)合型紅外隱身涂料的制備與性能研究[D]. 李天祿.東華大學(xué) 2015
[6]多波段兼容隱身膜系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制備[D]. 王彬彬.南京理工大學(xué) 2013
[7]視黃基席夫堿鹽的制備及毫米波衰減性能研究[D]. 王蓓.南京理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3510495
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