红外增透保护薄膜材料

　　红外窗口材料包括窗口基底和红外增透保护膜两个部分。为了提高未来飞行器极端环境的生存能力，实现“看得见、跑得快、打得准”，红外增透保护膜必须提高抗极端服役环境能力，满足增透保护、多光谱光学探测和雷达隐身的需要。近年来，为了满足国家的迫切需求，红外增透保护薄膜技术得到了快速发展，并取得显著的研究成果。抗极端环境要求功能膜具有较高的表面硬度、极强的稳定性和附着能力，多光谱光学高透过性要求从可见光到远红外极低的吸收、光学性能参数可调以及特定波段光学增透，雷达隐身要求具有较低的面电阻，必须协调功能膜力学、光学、电学、热学等性能，才能满足服役要求。研究具有优异综合性能的新型红外增透保护薄膜材料一直是国际业界关注的热点和难点。根据使用环境和窗口基底的不同，逐渐演化出类金刚石、碳化锗、磷化硼、氧化物、氮化物等多种红外增透保护薄膜材料体系，满足了多种应用需求，并显示了广阔的应用前景。虽然在国内外红外增透保护薄膜材料的研究及应用取得了令人瞩目的成就和发展，从事相关研发的科研技术人员也越来越多，但是尚未见全面系统论述红外增透保护薄膜材料的专著。在已出版的红外光学材料论著中，论述红外增透保护薄膜材料仅占很少的篇幅或章节，难以满足从业人员全面了解相关技术发展状态的需要。为了推动红外增透保护薄膜材料技术的发展，我们力求从全面、系统的视角讲述典型红外增透保护薄膜材料的基本特征、制备技术、微细结构、光学性能、力学性能与发展应用。以《红外增透保护薄膜材料》作者课题组十多年来的相关研究成果为基础，把国内外学者在红外增透保护薄膜方面的新主要研究成果也反映在本著作中。《红外增透保护薄膜材料》力求做到概念清晰，易于理解，尽力反映当今相关领域的先进水平。

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第1章 红外透过材料基础
1.1 概述
1.2 战场上的红外信号
1.2.1 电磁波谱与大气窗口
1.2.2 黑体辐射
1.2.3 红外信号在透过材料中的传输
1.3 典型红外透过基底材料
1.3.1 材料分类
1.3.2 单晶体
1.3.3 多晶及陶瓷体
1.3.4 光学玻璃
1.4 红外增透保护薄膜
1.4.1 常见光学薄膜材料及其主要特性
1.4.2 表面超结构
1.4.3 透明导电膜
1.5 红外增透保护膜的光学性能
1.5.1 光学常数
1.5.2 透射率
1.5.3 发射率
1.5.4 常见红外材料的透过波段
1.6 红外增透保护膜的力学与热学性能
1.6.1 硬度与弹性模量
1.6.2 膜基结合强度
1.6.3 热导率与热膨胀系数
参考文献
第2章 红外增透保护膜的服役环境
2.1 概述
2.2 气动热／力环境及气动热／力失效
2.2.1 红外窗口气动热／力失效的基本形式
2.2.2 红外窗口材料的发展概况
2.2.3 红外窗口功能膜的设计方法
2.2.4 红外窗口的地面失效试验
2.2.5 红外窗口失效的数值模拟
2.3 典型气动热／力环境分析
2.3.1 超声速飞行器外流场计算模型
2.3.2 超声速飞行器外流场模型的验证
2.3.3 钝锥外流场计算
2.3.4 尖锥外流场计算
2.4 雨蚀
2.4.1 雨蚀损伤行为及影响因素
2.4.2 雨蚀试验方法及装置
2.4.3 耐雨蚀性能的评测指标
2.4.4 雨蚀保护
2.5 沙蚀
2.5.1 沙蚀损伤行为
2.5.2 沙蚀的影响因素
2.5.3 沙蚀试验介绍
参考文献
第3章 红外增透保护膜系的光学设计
3.1 概述
3.2 膜系设计基本理论
3.2.1 数理方法
3.2.2 单层均匀介质膜
3.2.3 多层均匀介质膜
3.3斜入射理论及膜系设计
3.3.1 入射介质、膜层和衬底组合的消偏振设计
3.3.2 1/4波堆的消偏振设计
3.4 膜系参数变化讨论
3.4.1 入射角的影响
3.4.2 薄膜光学厚度的影响
3.4.3 薄膜折射率的影响
3.4.4 薄膜物理厚度的影响
……
第4章 红外增透保护膜的制备方法
第5章 非晶金刚石薄膜
第6章 碳化锗薄膜
第7章 磷化硼薄膜
第8章 氧化铝薄膜
第9章 氧化钇薄膜
第10章 红外透明导电氧化物薄膜
参考文献