刘顺民[1]2004年在《发烟剂材料粒径影响红外辐射规律及应用》文中进行了进一步梳理本文在深入理解烟幕微粒红外消光机理的基础上，研究了粒径因素与发烟剂遮蔽红外辐射性能的关系。通过优选材料，借助傅立叶变换红外光谱仪对不同粒径的材料及其组成的发烟剂进行静态和动态测试，对发烟剂材料粒径影响红外辐射的规律及成因进行了研究。研究结果表明：在实验测试范围内，发烟剂材料中氧化剂和还原剂粒径越小，燃烧时提供能量越多，所成烟幕的遮蔽红外能力越强；成烟物质石墨粒径越小，遮蔽红外能力越强。通过选择最佳粒径的材料，制备出新型发烟剂，并与目前使用的发烟剂产品作了比较。
鞠剑峰[2]2005年在《纳米TiO_2复合材料的制备及应用研究》文中研究指明纳米TiO_2复合材料的制备、复合途径对TiO_2性能的影响及其在军民领域中的应用是当前研究的热点之一。本文从TiO_2的光催化机理入手，提出了几种能有效提高其催化氧化活性的复合模型，并根据模型制备了几种不同的纳米TiO_2复合材料，研究复合对TiO_2催化氧化性能、抗菌性能的影响，对制备的复合材料在光催化、抗菌、喷撒型抗红外固体气溶胶及燃烧型抗红外发烟剂中进行了应用研究，主要内容如下： 从TiO_2的光催化机理出发，提出氧化剂复合模型、氧化剂-金属沉积复合模型、半导体-氧化剂复合模型制备复合材料，以扩展TiO_2的激发波段，降低光生电子-空穴的复合几率，并进行机理分析。 根据氧化剂复合模型，制备TiO_2-WO_3纳米复合催化剂，对3.3×10~(-3)mol／L甲醛溶液进行光催化，考察不同条件对其光催化性能的影响；制备Fe~(3+)／TiO_2复合材料，研究太阳光下其催化降解甲基橙的活性；制备Cu~(2+)／TiO_2复合材料研究其抗菌性能；采用浸渍法制备了不同掺杂量的纳米V_2O_5／TiO_2复合材料，研究掺杂对TiO_2抗菌性能和可见光催化活性的影响。结果表明，相同的焙烧温度下，WO_3掺杂能抑制粒径的长大；焙烧温度升高，TiO_2金红石相质量分数增加，粒径变大；WO_3掺杂量为3％、600℃焙烧时，金红石相质量分数为13.5，光催化活性最高，甲醛光催化1.5h后降解率达到64％，比纯TiO_2光催化活性高出79.4％。纳米Fe~(3+)／TiO_2复合材料具有多孔结构，表面活性剂十六烷基叁甲基溴化胺使纳米粒子分散均匀，形成多孔结构。表面活性剂加入和Fe~(3+)掺杂能抑制粒径的长大，表面活性剂质量分数5％，Fe~(3+)掺杂量为2％，甲基橙溶液的pH值为5时复合材料的光催化效果最好，太阳光照射3h降解达到30％以上，比纯TiO_2的光催化效率提高了10倍。Cu~(2+)／TiO_2复合材料Cu~(2+)掺杂量1.6％以上才具有较好的抗菌性能，适量掺杂时以催化机理杀菌，过量掺杂时以溶出机理杀菌。浸渍法制备的纳米V_2O_5／TiO_2复合材料不需紫外光照射即具有较强的抗菌性能，对大肠杆菌和金黄葡萄球菌产生透明抑菌圈，抑菌直径为8～11mm。FT-IR和XPS的测试结果证实了复合材料中新键Ti-O-V的存在。较低浓度掺杂可见光催化降解甲醛能力大大提高，掺杂量过大时，V~(5+)以V_2O_5形式覆盖在TiO_2表面，此时催化性能大大降低，不具有杀菌性能。 根据氧化剂-金属沉积复合模型，采用溶胶凝胶法制备纳米Ag／TiO_2复合材料，研究其抗菌性能和光催化性能，并以X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)进行表征。成功制备出了既具有较强抗菌性能又具有较强光催化性能的纳米Ag／TiO_2复合材料。应用其整理的纺织品不需紫外光照射即具有较强的抗
宋东明[3]2006年在《燃烧型抗红外发烟剂设计及其配方筛选专家系统》文中指出依据烟幕对红外辐射的衰减机理,对微粉石墨、微米级可膨胀石墨和炭黑等红外遮蔽材料在燃烧型发烟剂中的应用进行了研究。结果表明,微粉石墨和微米级可膨胀石墨在高温下易氧化,不宜直接作为燃烧型发烟剂组分使用;利用燃烧反应生成的炭黑聚集体对红外辐射有较强的衰减作用,更适于作为烟幕的主要遮蔽成分。根据炭黑生成机理,建立了适用于燃烧型抗红外发烟剂的富碳有机物选择原则,开展了产炭率及炭黑生成影响因素研究。结果表明,产炭率与物质含碳量无关;C/H比高的芳香族有机物容易生成炭黑,且生成的炭黑聚集体对红外辐射衰减效果好;燃烧温度也会对炭黑的生成产生影响。建立了基于最小自由能法的发烟剂燃烧产物计算模型,开发了燃烧型发烟剂配方筛选专家系统,实现了对燃烧产物的预测,通过迭加各产物红外谱图模拟出烟幕红外谱图,同时给出烟幕在不同波段的遮蔽指数,达到了快速筛选配方的目的,并将其应用于发烟剂配方设计,结合大型烟箱测试系统,优选出一种能够有效遮蔽红外辐射的燃烧型抗红外发烟剂。
王英立[4]2008年在《烟幕全遮蔽能力的理论与实验研究》文中提出本课题来源于齐齐哈尔建华机械研究所和国家自然科学基金重点项目(编号:50336010)的一部分,目的是研究烟幕形成以后的遮蔽能力和有效遮蔽面积,并研制全遮蔽能力检测系统,以便针对烟幕遮蔽的目标实现有效识别,为电子干扰提供仿真技术、理论模型以及实验平台。烟幕干扰是应用最为广泛的一种光电无源干扰方式,它通过在空中施放大量气溶胶微粒,来改变光辐射的大气传输特性,从而掩盖要保护的目标。由于烟幕的消光机理研究是烟幕技术发展的基础,因此西方国家(特别是美国)发展烟幕器材非常重视基础理论研究。国内对于现代烟幕技术的研究起步较晚,对烟幕技术的研究工作主要建立在大量实验的基础上,对烟幕消光机理方面的探讨还比较少。由于基础研究工作的缺乏,使得我国烟幕的理论研究处于落后状态,烟幕材料的选择缺乏理论指引,配方往往靠实验与经验确定,这在一定程度上限制了我国烟幕技术的发展。发烟剂的全遮蔽能力值TOP(Total Obscuring Power),是国内外烟幕技术领域表征发烟剂生成的烟幕对人眼视觉产生遮蔽能力的特征参数。但是影响烟幕遮蔽能力的因素是非常复杂的,测试环境的湿度、温度、时间以及烟幕的沉降速度等因素都会影响TOP的测量结果。论文主要围绕烟幕遮蔽能力的测量与评价,结合烟幕对可见光全遮蔽能力检测系统的研制,对该系统所涉及的全遮蔽能力测量原理、测量方法、光散射理论、测量模型及测量不确定度等内容进行了深入地研究,主要完成了以下几方面的研究工作:1.烟幕遮蔽特性研究。详尽分析了烟幕对人眼、微光成像系统、被动红外成像系统以及成像制导系统的遮蔽效果,并针对烟幕的透过率模型、吸收系数模型、全遮蔽能力计算模型进行了分析比较。2.烟幕全遮蔽能力检测系统设计。基于辐照度测量法以人眼视觉对比度阈值为基准研制烟幕全遮蔽能力检测系统。在温度26℃、相对湿度60%的条件下对磷烟幕的TOP进行了检测,所得到的测试结果与经验值相比较误差小于4%。3.不同粒径分布情况下,烟幕可见光全遮蔽能力测量结果分析。不同烟幕成分、相对温度、湿度以及烟幕形成时间、状态等因素都会影响烟幕的粒径分布,进而影响烟幕粒子的有效吸光面积和有效散射面积。针对不同的粒径分布模型和计算结果,利用Mie理论进行建模,提出了TOP对不同粒径分布的响应函数,进而提高了检测系统的针对性和测量结果的可靠性。4.对1-3μm、3-5μm、8-14μm叁个红外波段以及10.6μm激光的TOP数学模型的扩展应用和参数检测。考虑到随着防红外烟幕技术的发展,针对目前许多研究人员积极探寻红外辐射穿透烟幕能力的现状,以及本测量系统的局限性,对烟幕可见光全遮蔽能力检测系统进行红外波段的扩展和试验研究。5.烟幕图像有效面积边缘检测算法研究。通过分析目标与背景的辐射特性,计算所获得红外图像的信噪比;利用形态生态学的方法,实现了烟幕有效遮蔽面积的计算,并进行了仿真试验。本论文的研究内容为分析烟幕配方以及发展高效能的烟幕干扰材料提供了理论基础,在进一步完善理论模型和提高系统精度的基础上,可以推进统一表征烟幕遮蔽能力的工作,进而制定出发烟剂遮蔽能力的测试标准。
关华[5]2004年在《抗红外/毫米波双模发烟剂技术研究》文中进行了进一步梳理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。
姜红波[6]2002年在《燃烧型抗红外发烟剂的探索》文中指出该论文研究旨在提高燃烧型发烟剂的中远红外波段的遮蔽能力。在热力学计算和烟幕红外透过率测试的基础上，进行配方设计。通过金属粉的选择试验、氧化物选择试验、添加物质选择试验、其它发烟物质的选择试验以及配比调整试验，确定了一系列发烟剂配方的组成及配比。指出金属镁粉优于其它金属粉；叁氧化二铁和二氧化钛是较好的氧化剂选择；石墨、聚四氟乙烯和硝酸铯的添加有利于提高发烟剂红外遮蔽能力。将钠米级叁氧化二铁引入配方设计，并取得很好效果。
蔡文彬[7]2002年在《环保型抗红外烟幕剂的配方及性能研究》文中研究表明根据目前对环保型发烟剂的迫切需求，本文通过优选原材料，进行配方设计，研制出了一种以石墨为成烟物质的环保型抗红外发烟剂。对石墨微粒吸收和散射红外光的机理进行了理论研究和测试。通过FTIR光谱仪对所制备的发烟剂进行了燃烧实验，得出了烟幕及固体残渣的红外光谱图。分析测试结果表明：该发烟剂的原材料和燃烧产物均达到了环保要求。文中还比较和评价了该发烟剂与目前使用的制式HC型发烟剂产品的抗红外辐射能力。
陈兵, 李澄俊, 徐庆红[8]2004年在《红外烟幕消光性能及选材途径分析》文中指出从烟雾气溶胶的光学和微物理特性角度,叙述了红外烟幕技术的基本原理,通过对影响微粒消光性能的主要因素分析,提出了抗红外烟火剂选材的原则和技术途径。研究表明,折射率、颗粒形状和大小在决定红外烟幕的悬浮性能和衰减性能中起重要作用,该原则和途径对红外烟幕的研究和生产具有指导意义。
付伟[9]2002年在《烟幕技术及其发展现状》文中研究表明烟幕是通过在空中施放大量气溶胶微粒,以改变电磁波介质传输特性来实施对光电侦测、跟瞄与制导武器系统的干扰。本文详述了烟幕的干扰原理,介绍了烟幕的施放和测试技术,最后分析了烟幕技术的发展趋势。
保石, 周冶, 张紫浩, 阎俊宏[10]2013年在《燃烧型炭黑烟幕红外遮蔽性能研究》文中研究表明简要介绍了燃烧型炭黑烟幕的形成机理及其生成特性,并对几种红外发烟剂形成的红外烟幕进行了热图像测试、对比和分析,证明了其对3~5μm、8~12μm波段具有良好的遮蔽性能,同时化合物含碳量、燃烧速度及温度又是影响炭黑生成量的主要因素。
参考文献：
[1]. 发烟剂材料粒径影响红外辐射规律及应用[D]. 刘顺民. 南京理工大学. 2004
[2]. 纳米TiO_2复合材料的制备及应用研究[D]. 鞠剑峰. 南京理工大学. 2005
[3]. 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. 2006
[4]. 烟幕全遮蔽能力的理论与实验研究[D]. 王英立. 哈尔滨工业大学. 2008
[5]. 抗红外/毫米波双模发烟剂技术研究[D]. 关华. 南京理工大学. 2004
[6]. 燃烧型抗红外发烟剂的探索[D]. 姜红波. 南京理工大学. 2002
[7]. 环保型抗红外烟幕剂的配方及性能研究[D]. 蔡文彬. 南京理工大学. 2002
[8]. 红外烟幕消光性能及选材途径分析[J]. 陈兵, 李澄俊, 徐庆红. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2004
[9]. 烟幕技术及其发展现状[J]. 付伟. 光机电信息. 2002
[10]. 燃烧型炭黑烟幕红外遮蔽性能研究[J]. 保石, 周冶, 张紫浩, 阎俊宏. 光电技术应用. 2013
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