聚四氟乙烯是紅外透波材料嗎？

2022-03-21

紅外透波材料是指對(duì)紅外線透過率高的材料，是紅外技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)之一。

目前，紅外技術(shù)與激光技術(shù)并駕齊驅(qū)，在軍事上占有舉足輕重的地位。紅外成像、紅外偵察、紅外跟蹤、紅外制導(dǎo)、紅外預(yù)警、紅外對(duì)抗等在現(xiàn)代和未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中都是很重要的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略手段。在二十世紀(jì)70年代以后，軍事紅外技術(shù)又逐步向民用部門轉(zhuǎn)化。標(biāo)志紅外技術(shù)最新成就的紅外熱成像技術(shù)，與雷達(dá)、電視一起構(gòu)成當(dāng)代三大傳感系統(tǒng)，尤其是焦平面列陣技術(shù)的采用，將使發(fā)展成可與眼睛相媲美的凝視系統(tǒng)。而紅外透波材料是紅外熱成像系統(tǒng)的光學(xué)元件的重要材料。

紅外透波材料不但要求具有高性能、小體積，還要造價(jià)低。高性能主要包括：結(jié)構(gòu)完整、組分均勻以免發(fā)生散射，在測(cè)量波段內(nèi)具有高紅外透射率；熱穩(wěn)定性好，透射比和折射率不應(yīng)隨溫度變化而變化；載流子壽命長(zhǎng)，不宜潮解，耐酸堿腐蝕性好；力學(xué)性能優(yōu)良，可以承受高運(yùn)動(dòng)的速壓載荷等。

紅外透波材料的特征值

1 透過率

一般透過率要求在50%以上，同時(shí)要求透過率的頻率范圍要寬。紅外透波材料的透射短波限，對(duì)于純晶體，決定于其電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶的吸收，即其禁帶寬度。透射長(zhǎng)波限決定于聲子吸收，和晶格結(jié)構(gòu)及平均原子量有關(guān)。

2 折射率和色散

不同材料用途不同，對(duì)折射率的要求也不相同。對(duì)于窗口和整流罩的材料要求折射率低，以減少反射損失。對(duì)于透鏡、棱鏡、紅外光學(xué)系統(tǒng)要求盡量高的折射率。 

3 發(fā)射率

對(duì)紅外透波材料的發(fā)射率要求盡量低，以免增加紅外系統(tǒng)的目標(biāo)特征，特別是軍用系統(tǒng)易暴露。 

4 其他

和選擇其他光學(xué)材料一樣，都要注意其力學(xué)、化學(xué)、物理性質(zhì)，要求溫度穩(wěn)定性好，對(duì)水、氣穩(wěn)定，力學(xué)性質(zhì)主要有彈性模量、扭轉(zhuǎn)剛度、泊松比、拉伸強(qiáng)度和硬度。物理性質(zhì)包括熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、膨脹系數(shù)及可成型性。此外要強(qiáng)調(diào)的物性是材料的熱導(dǎo)率要高，特別是用于高速飛行器的時(shí)候。

聚四氟乙烯是透紅外材料

某些塑料在紅外區(qū)有良好的透過率，因而稱之為透紅外塑料。透紅外塑料的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、不溶于水、耐酸堿腐蝕等。常見的透紅外塑料有聚四氟乙烯、甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）聚乙烯、高密度聚丙烯、聚四氟乙烯和聚異戊二烯等。

其他的材料如玻璃、晶體、半導(dǎo)體晶體、精鋼石、透明陶瓷都屬于透紅外材料。