具有红外伪装增强热管理的多共振选择性发射器

科学领域:

• 超材料和纳米光子学
• 红外线 (IR) 技术 红外线 (IR) 技术
• 热管理 热管理

背景情况:

• 改进红外 (IR) 应用需要金属材料的定制光学特性.
• 在检测频段 (3-5和8-12μm) 中发射率低的常规红外伪装材料由于热残留而遭受热散射和稳定性差.
• 有效的红外伪装需要在检测到的频段中平衡低排放和高效的热管理.

研究的目的:

• 引入多层金属-电流金属 (MDM) 选择性发射器,用于先进的红外伪装.
• 为了实现同时在检测到的频段中实现低红外辐射和在未检测到的频段中实现高红外辐射,用于热管理.
• 为了提高红外隐形材料的散热能力和热稳定性.

主要方法:

• 制造一个多层金属-电流金属 (MDM) 选择性发射器.
• 检测到的 (3-5μm, 8-12μm) 和未检测到的波段中的红外辐射特性.
• 与传统的选择性发射器和低排放材料 (如Au膜) 相比,对散热和热稳定性的比较分析.
• 红外摄像头测量,以证明在360 K的表面温度下伪装的有效性.

主要成果:

• 与对照组相比,多共振选择性发射器在未检测到的频段中显示出散热的显著增加 (125%和2910%).
• 与高排放表面相比,在检测到的频段中观察到大量的排放能量减少 (72%为3-5μm,83%为8-12μm).
• 在检测到的波段中,辐射温度明显低于表面温度 (314K为3-5μm,309K为8-12μm在360K表面温度下).
• 证实了增强的热稳定性,特别是在低压和高热流条件下.

结论:

• 开发的MDM选择性发射器有效地实现了双重功能:IR伪装和高效的热管理.
• 这种方法克服了传统的低排放性红外隐形材料的热稳定性限制.
• 该战略为推进选择性发射器的实用途径提供了实用途径,其应用超出了IR伪装的范围,用于各种能源领域.