[发明专利]一种辐射板、制备工艺及红外标准辐射装置

说明书

本发明涉及一种辐射板、制备工艺及红外标准辐射装置，所述辐射板包括紫铜板基板和基板上喷涂的以掺杂6～10％碳纳米管的SiO₂溶胶为底层，以掺杂6～10％碳纳米管的SiO₂‑PbO溶胶为顶层的双层涂层；所述辐射板制备方法包括：1)将紫铜板表面加工成粗糙表面并喷砂；2)在紫铜板的粗糙表面上喷涂溶胶底层至完全覆盖紫铜板表面；3)在底层涂层的基础上喷涂顶层涂层，4)在常温下稳定24h；所述红外标准辐射装置使用所述辐射板。该装置具有较高的发射率、较好的温度均匀性和稳定性。

技术领域

本发明涉及红外辐射测量与校准技术领域，尤其涉及一种辐射板、制备工艺及红外标准辐射装置。

背景技术

针对民用森林防火、军用红外成像导引头、红外热像仪、舰船、飞机、对地观测、深空探测、载人航天等搭载的红外相机、红外辐射计等红外成像载荷应用越来越多，相应的辐射量值定标设备的需求也越来越多，在辐射定标及性能测试过程中要减少周围环境的影响、保证辐射定标的精度和性能测试的可靠性及良好的均匀性校正。

在红外定标设备中，辐射板是核心部件，辐射板的发射率、稳定性、均匀性等性能直接影响红外标定设备的准确性和探测水平。近年来，随着红外技术的发展，对标定设备的性能指标的要求也越来越高，对辐射板的要求也越来越高，因此有必要进行高发射率、高温度稳定性和均匀性，同时具备宽温度范围、大面积辐射的辐射板进行研究，进而研究更先进的红外标准辐射源装置，提升红外成像载荷的探测水平。

本发明辐射板采用在基板上涂覆高发射率涂层来制备，高发射率涂层采用在SiO₂溶胶和SiO₂-PbO溶胶双层涂层(SiO₂溶胶为底层、SiO₂-PbO溶胶为顶层)中掺杂一定量的碳纳米管，充分利用碳纳米管的多孔结构大幅提高涂层的发射率。理论上碳纳米管含量越高，涂层发射率越高，但是过高的碳纳米管含量会影响涂层与本体材料的结合力，因此本发明通过大量实验研究提供一种掺杂适合含量碳纳米管的SiO₂溶胶/SiO₂-PbO溶胶的双层涂层的辐射板将会是巨大的技术进步。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种辐射板、制备工艺及红外标准辐射装置，该装置具有高发射率、温度稳定性和均匀性。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明一种辐射板，包括紫铜板基板和基板上喷涂的双层涂层，其中底层为SiO₂溶胶，顶层为SiO₂-PbO溶胶，所述SiO₂溶胶和所述SiO₂-PbO溶胶均掺杂有碳纳米管，

所述SiO₂溶胶掺杂6～10％重量百分比的所述碳纳米管，

所述SiO₂-PbO溶胶掺杂6～10％重量百分比的所述碳纳米管。

对本发明掺杂碳纳米管的选择说明：

选择碳纳米管原因有：一是碳纳米管具有高发射率，C-C键的发射率高达0.95；二是碳纳米管能够大幅提高涂层表面的粗糙度，对提高材料表面发射率非常有利；三是碳纳米管给涂层内部提供的大量的红外反射界面，涂层内部更多次的红外反射使得涂层的结构更加接近理想黑体模型。将其稳固牢靠的附着在辐射面表面，并能较长时间的稳定工作，对红外辐射源的表面发射率提高起到一定的作用。

选择SiO₂溶胶为底层、SiO₂-PbO为顶层的双层涂层主要基于以下原因：