论文总字数：25704字

摘 要

随着激光探测、激光制导等技术的快速发展，激光隐身在现代军事中的地位日趋重要，目前激光隐身主要是针对1.06µm和10.6µm两种波长的激光。对于激光隐身来说，采用激光吸收材料是最有效的方法之一，因此探索和研制吸收1.06µm和10.6µm波长的激光吸收剂，已经成为隐身技术的一项重要工作。由于Sm³ 中的电子跃迁，使得Sm₂O₂S在1.06μm波长附近区域存在一个展宽的吸收峰。因此，Sm₂O₂S作为吸收型激光隐身材料，将有良好的应用前景。

近年来，稀土元素作为光学高新材料的原料宝库，其价值和应用日益受到广泛关注，世界各国都把目光投向稀土元素功能的开发上，稀土元素因此被称为21世纪的战略元素。

一般来说，当4f层电子处于其他填充情况时，则具有各自不同的可见光和红外光吸收带，且谱带尖锐。Sm³ 具有从三价离子变成二价离子趋势的，在紫外光区有电荷迁移吸收带。张其土等研究了各种稀土掺杂特种玻璃的制备和光学性能。在研究Sm掺杂的硼酸盐玻璃过程中，发现在1.06μm波长附近区域存在一个光吸收带，X-衍射分析测定发现这是由于Sm₂O₂S微晶存在的结果。孟献丰等研究了Sm₂O₃掺杂磷酸盐玻璃的光学性能，发现随着稀土含量的增加，吸收峰强度增加，玻璃在可见光区及红外光区的透过率降低，光吸收增大。因此，Sm₂O₂S粉体可能是一种性能较好的针对1.06μm激光的激光隐身吸收剂。

通过对硫熔法制备过程中的稀土氧化物反应物、助熔剂的用量和煅烧温度等影响因素的研究，制备出在1.06μm处发光性能较好的Sm₂O₂S。论文首以Sm₂O₃、S和Na₂CO₃作为主要原料，采用硫熔法法制备了Sm₂O₂S粉体。研究了：(1) 原料的不同配比，助熔剂的使用和煅烧温度的不同对Sm₂O₂S 粉体及其反射性能的影响，通过以上研究来确定硫熔法制备 Sm₂O₂S 粉体的最佳工艺参数；(2) 采用TG-DSC、XRD、表征了煅烧温度对Sm₂O₂S粉体相组成与晶体结构、形貌及颗粒尺寸的影响。

关键词：激光隐身 硫熔法 Sm₂O₂S 煅烧温度 原料配比 助熔剂

ABSTRACT

As the development of laser probing and laser guidance, laser stealth becomes more and more important in modern military. Using laser absorbency materials is one of the most effective methods to achieve laser stealth, so researching and preparing 1.06µm and 10.6µm laser absorbent is an important work during the research works of laser stealth. For Sm₂O₂S, there is an expanded absorption peak around the wavelength at 1.06μm, which is ascribed to the electron transitions of Sm³ . So as the laser absorbency materials, there will be a great application of Sm₂O₂S in the future.

In recent years, high-tech optics treasure trove of rare earth elements as raw materials, increasing its value and application widespread concern around the world are casting their eyes on the development of rare earth elements function, the rare earth element is known as a strategic element in the 21st century.

In general, when filled 4f electrons in other cases, they are having their different absorption bands of visible and infrared light, and the band sharp.Sm³ has become the two valence trend from trivalent ions, charge transfer absorption band in the UV region. The preparation and optical properties of rare earth doped special glasses were studied by Zhang Qitu et al.. In the Sm doped Borate Glass in the process, they found in the vicinity of the wavelength of 1.06 μm two presence a light absorption band, the X-ray diffraction analysis shows that it is the role of the Sm₂O₂S crystallites exist. Bailey of Sm₂O₃ doped phosphate glass optical properties, it is found that with the increase of the content of rare earth, absorption peak intensity increases, glass in the region of infrared and visible light transmittance reduce, light absorption increases. Therefore, Sm₂O₂S powder may be a kind of laser stealth absorber with 1.06μm laser.

Preparation through the study of factors sulfur melting legal process rare earth oxides reactants, the amount of flux, calcination temperature and calcination atmosphere like, prepared starting better light performance Sm₂O₂S. The first paper to Sm₂O₃, S and Na₂CO₃ as the main raw material, melting method using sulfur powder prepared Sm₂O₂S. Study: the different proportions (1) raw materials, the effects of different reflective properties of Sm₂O₂S powder and flux usage and calcination temperature to determine the sulfur melt powder prepared Sm₂O₂S optimum parameters above studies; (2) TG-DSC, XRD, FTIR characterization of the calcination temperature on the phase composition of the powder Sm₂O₂S influence the crystal structure, morphology and particle size.

KEYWORDS: Laser Stealth；Flux method; Sm₂O₂S；Calcination temperature；Ratio of raw materials；Flux

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 隐身技术的定义及分类 1

1.2 激光隐身概述 1

1.2.1 激光隐身技术定义 2

1.2.2 激光隐身原理 2

1.3 国内外激光隐身技术发展现状 5

1.3.1 外形隐身技术 5

1.3.2 材料技术 5

1.4 稀土硫氧化物的研究与制备 9

1.4.1 稀土硫氧化物的概述 9

1.4.2 稀土硫氧化物的制备 9

1.4.3 稀土硫氧化物的研究现状与进展 11

第二章 实验方法 14

2.1 主要原料与试剂 14

2.2 实验仪器和设备 14

2.3 制备工艺流程及方法 15

2.3.1 硫熔法制Sm₂O₂S粉体的工艺流程 15

第三章 实验结果及分析 17

3.1 原料不同配比对实验结果的影响 17

3.1.1 不同原料配比所制备的粉体XRD图谱 17

3.1.2 不同原料配比所制备的粉体扫描电镜图 18

3.2 煅烧温度不同对实验结果的影响 19

3.2.1 不同温度煅烧温度下制备的Sm₂O₂S粉体XRD衍射图谱分析 19

3.2.2 不同煅烧温度下扫描电镜放大图分析 20

3.2.3 混合原料的TG/DSC曲线图 21

3.2.4 不同煅烧温度下Sm₂O₂S粉体反射率图谱 21

3.3 助熔剂对实验结果的影响 23

3.3.1 以Na₂CO₃和Li₂CO3混合作为助剂条件下XRD图谱 23

3.3.2 Na₂CO₃和Li₂CO₃复合助剂的扫描电镜分析 23

3.3.3 以Na₂CO₃和Li₂CO₃混合作为助剂条件下反射率图谱 24

第四章 结论 26

参考文献 27

第一章 文献综述

1.1 隐身技术的定义及分类

隐身技术是一门交叉性、基础性军事技术，是一种低可探测技术或目标特征控制技术，是改变武器装备等目标的可探测信息特征，使敌方探测系统不易发现或发现距离缩短的综合性技术。目标特征表现在许多方面，而现代侦察探测系统应用了多种探测技术，这就决定了作为反侦察探测手段的隐身技术是一项多学科的综合技术。隐身是通过增加敌人探测和跟踪目标在空间位置和运动状态的难度，大幅度降低敌人获取信息的准确性和完整性。

隐身技术的分类方法很多，主要有以下几种：

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