红外隐身涂层发射率如何测量？

几乎每个人的孩童时期都幻想自己能有一身隐形衣，穿上就能让别人看不见自己。而在真实世界中，这种技术正通过一种神奇的材料变为现实：红外隐身涂层。无论是歼-35的次亮相宣告中国正式迈入“双隐形战机时代”，还是歼-36的新型隐形蒙皮打破美国在隐身技术上的垄断，其中都蕴含着材料红外发射率的精确操控。

一、红外发射率

根据基尔霍夫热辐射定律，处于热力学平衡态的不透明物体，其对特定波长辐射的光谱吸收率（αλ）恒等于其同温度、同波长的光谱发射率（ελ），即：αλ=ελ。发射率ε定义为物体实际表面在给定温度T、波长λ下的辐射出射度与同温度、同波长下理想黑体辐射出射度之比，取值范围在0到1之间。

所有物体都在持续向外散发红外辐射，隐身装备（如飞机）因发动机工作或气动摩擦产生的热量，在红外探测器下如同黑夜中的火炬般显眼。降低这种可探测性的关键，在于控制物体表面的红外辐射特性，降低其被红外探测系统发现的概率，而发射率是衡量这一调控效果的关键参数。

二、测量方法——GJB 2502.3-2006

根据《GJB 2502.3-2006 航天器热控涂层试验方法 第三部分:发射率(国家军标)》，将发射率测量方法分为半球发射率稳态量热计法、法向发射率、辐射计法及反射法—便携式等。

1.半球发射率稳态量热计法：测定航天器热控涂层被测试样和参比试样的半球发射率。

半球发射率测试范围为0.03～0.98,测试精度为0.01。

将试样置于真空冷壁中，其热辐射可由外加电功率来补偿。按公式计算试样半球发射率。

式中：

εH—半球发射率；

U1——标准电阻的端电压，单位为伏(V);

U——主加热器的端电压，单位为伏(V);

σ——斯忒藩一玻耳兹曼常数，其值为5.67×10……-8,单位为瓦每平方米每四次方开(W/(m2K4))

F——试样热辐射的表面积，单位为平方米(m2);

R——标准电阻的电阻值，单位为欧姆(Ω);

T1——试样温度，单位为开(K);

T2—真空冷壁的平均温度，单位为开(K)。

2.法向反射率法：测定航天器热控涂层被测试样的法向发射率。

法向发射率测试范围为0.04～0.98,测试精度为0.015。

通过测试同一温度下被测试样的辐射指示值和黑体腔的辐射指示值，按公式(2)计算被测试样的法向发射率。

式中：εn——被测试样的法向发射率；Φs——从检测仪器上读出的被测试样辐射指示值；Φb——从检测仪器上读出的黑体腔辐射指示值。

3.辐射计法：测定航天器热控涂层被测试样的半球发射率。

半球发射率测试范围为0.03～0.95,测试精度为0.015。

辐射计探测器的输出信号与被测试样的发射率成线性关系，通过比较辐射计配备的高、低发射率参比试样和被测试样输出信号的大小，直接得到被测试样的发射率。

4.6反射法一便携式：测定航天器和零部件表面热控涂层的半球发射率。

半球发射率测试范围为0.04～0.95,测试精度为0.015。

通过探测器检测到的椭球腔体里所有反射能，按下列公式计算试样的半球反射率。

式中：

ρ——试样的半球反射率；

Ip——检测到的能量，单位为瓦每平方米(W/m²);

TIR——红外辐射源温度，单位为开(K)。

当试样为不透明时，试样的半球发射率按下列公式计算。

三、反射法一便携式发射率测量

发射率是红外隐身涂层“隐身能力”的直接体现，其测量贯穿于材料研发、生产质控、性能评估、方案验证的全流程。准确测量发射率，才能确保红外隐身涂层从设计到应用的每一步都可控、可靠，最终实现预期的隐身效果。

RLK650 pro便携式红外发射率测量仪，是新型的光电测量仪器，可充分满足测试需求，广泛应用于材料表面红外发射率的测量、材料研究、性能评估。

设备特点

·测量原理：积分半球反射法测量原理；

·测量波段：3-5 μm & 8-14 μm双波段测量准确度高；

·测量体积更小、重量更轻；

·测量精度进一步提升；

·测量速度更快，测量效率更高；

·结构设计更为精巧，美观可靠；

·彩色触摸屏设计， 全中文界面一目了然；

·支持MicroSD卡存储，TXT文件格式，方便后续数据分析。

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