抗红外/毫米波双模发烟剂技术研究

抗红外/毫米波双模发烟剂技术研究

论文题目: 抗红外/毫米波双模发烟剂技术研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 军事化学与烟火技术

作者: 关华

导师: 潘功配

关键词: 发烟剂,烟幕,红外,毫米波,田口方法,膨胀石墨

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文依据烟幕对红外、毫米波衰减的相关理论,研究了衰减红外、毫米波的烟幕粒子特征,依此提出了以膨胀石墨与炭黑为烟幕主要成分的抗红外/毫米波双模发烟剂研究的技术途径。 开展了可膨胀石墨作为抗红外/毫米波双模发烟剂中毫米波干扰组分的相关特性研究,研究了其结构特点、膨胀机理,探讨了粒度、插层物质种类及膨化温度对膨胀容积的影响。针对膨胀石墨衰减毫米波性能测试中存在的技术难题,创造性设计出了性能测试样板,基于该测试样板在实验中开展了膨胀石墨的长度、直径、密度以及可膨胀石墨粒度、插层物质种类等对3mm、8mm波衰减规律研究,获得了最佳衰减效果的诸因素参数:实验研究发现膨胀石墨对毫米波衰减并不符合常规毫米波干扰材料所遵循的半波谐振散射衰减原理,而是吸收衰减作用的结果;分析了可膨胀石墨较常规毫米波干扰材料在性能上的优势。 对抗红外/毫米波双模发烟剂配方进行了设计与试验研究,提出了组分设计原则,通过大量实验筛选出了由聚四氟乙烯、镁粉、可膨胀石墨、HW2及TJ3组成的双模发烟剂初始配方,采用田口方法对初始配方进行了优化设计,结合烟箱中烟幕对红外、毫米波衰减性能测试实验,优化出了最佳的抗红外/毫米波双模发烟剂配方,并揭示了发烟剂各组分对烟幕3~5μm、8~14μm、3mm、8mm衰减性能的影响规律。对最佳发烟剂配方进行了测试评估,结果表明,烟幕质量浓度和粒度分布均趋于最大消光分布;对军用Ⅱ类组件热像仪的有效遮蔽干扰不低于8min,其红外透过率小于20%:对3mm、8mm波传输系统的信号衰减在10dB以上。

论文目录:

中文摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外同类研究概况

1.3 主要研究内容

2 抗红外/毫米波双模发烟剂研究理论分析

2.1 抗红外/毫米波双模发烟剂研究理论基础

2.1.1 辐射在烟幕中的传输

2.1.2 瑞利散射

2.1.3 米氏理论

2.1.4 导电损耗机理

2.1.5 黑体模型

2.1.6 毫米波箔条散射理论

2.2 抗红外/毫米波双模发烟剂研究技术途径

2.2.1 抗红外/毫米波双模发烟剂设计依据

2.2.2 抗红外/毫米波双模发烟剂研究途径分析

2.2.3 抗红外/毫米波双模发烟剂研究思路

2.3 本章小结

3 可膨胀石墨及膨胀石墨特性研究

3.1 可膨胀石墨

3.1.1 可膨胀石墨结构

3.1.2 可膨胀石墨制备

3.1.3 可膨胀石墨膨胀机理

3.2 可膨胀石墨膨化研究

3.2.1 膨化实验

3.2.2 结果与讨论

3.2.2.1 插层物质对可膨胀石墨膨胀容积的影响

3.2.2.2 可膨胀石墨粒径对膨胀容积的影响

3.2.2.3 膨化温度对膨胀容积的影响

3.3 膨胀石墨特性研究

3.3.1 膨胀石墨结构

3.3.2 膨胀石墨导电性和导热性

3.3.3 膨胀石墨对毫米波衰减性能试验

3.3.4 结果与讨论

3.3.4.1 膨胀石墨与铝箔条对毫米波衰减性能对比

3.3.4.2 膨胀石墨粒径对毫米波衰减性能的影响

3.3.4.3 膨胀石墨与常规毫米波干扰材料半波衰减规律

3.3.4.4 膨胀石墨密度对毫米波衰减性能的影响

3.3.4.5 不同粒径可膨胀石墨生成的膨胀石墨对毫米波衰减性能的影响

3.3.4.6 不同插层可膨胀石墨生成的膨胀石墨对毫米波衰减性能的影响

3.4 膨胀石墨与常规毫米波干扰材料对比

3.4.1 制备工艺对比

3.4.2 分散方式及分散性

3.4.3 环境协调性比较

3.5 本章小结

4 抗红外/毫米波双模发烟剂配方设计与试验

4.1 抗红外/毫米波双模发烟剂初始配方筛选

4.1.1 组分选择原则

4.1.2 组分筛选试验

4.1.2.1 药柱试样制备

4.1.2.2 烟幕对红外衰减性能测试

4.1.2.3 烟幕对毫米波衰减性能测试

4.1.3 结果与讨论

4.1.3.1 能量供给剂选择

4.1.3.2 红外活性物质选择

4.1.3.3 添加剂选择

4.1.3.4 可膨胀石墨选择

4.1.4 抗红外/毫米波双模发烟剂初始配方确定

4.2 抗红外/毫米波双模发烟剂配方优化

4.2.1 田口方法概述

4.2.2 抗红外/毫米波双模发烟剂配方优化设计

4.2.2.1 制定可控因素水平表并进行内设计

4.2.2.2 制定误差因素水平表并进行外设计

4.2.3 优化实验与数据处理

4.2.4 分析与讨论

4.2.4.1 抗红外/毫米波双模发烟剂最佳配方确定

4.2.4.2 抗红外/毫米波双模发烟剂烟幕衰减规律

4.3 本章小结

5 抗红外/毫米波双模发烟剂烟幕特性评价

5.1 烟幕质量浓度

5.1.1 测试原理及方法

5.1.2 结果与讨论

5.2 烟幕粒度分布

5.2.1 测试原理及方法

5.2.2 结果与讨论

5.3 烟幕对红外热成像探测系统的干扰特性

5.3.1 测试原理及方法

5.3.2 结果与讨论

5.4 烟幕对毫米波传输衰减系统的干扰特性

5.4.1 测试原理及方法

5.4.2 结果与讨论

5.5 本章小结

6 结束语

致谢

参考文献

作者攻读博士期间发表论文情况

发布时间: 2005-09-12

参考文献

  • [1].燃烧型抗红外发烟剂配方设计及应用研究[D]. 周遵宁.南京理工大学2003
  • [2].燃烧型抗红外发烟剂设计及其配方筛选专家系统[D]. 宋东明.南京理工大学2008

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  • [5].用于毫米波无源干扰的石墨层间化合物研究[D]. 周明善.南京理工大学2007
  • [6].真空中红外干扰材料的消光性能及动力学特性研究[D]. 陈宁.南京理工大学2007
  • [7].烟幕对10.6μm激光的衰减规律及应用计算研究[D]. 王玄玉.南京理工大学2007
  • [8].水基泡沫的多波段消光特性研究及消光机理探索[D]. 赵军.南京理工大学2007

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抗红外/毫米波双模发烟剂技术研究
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