電致紅外發射率動態調控器件研究進展*

程柏璋 祝玉林 伊洋 陶鑫 賈巖 劉東青? 程海峰

1) (國防科技大學空天科學學院, 長沙 410073)

2) (中國人民解放軍32382 部隊, 武漢 430311)

3) (中國人民解放軍32381 部隊, 北京 100072)

(2021 年1 月28 日收到; 2021 年5 月17 日收到修改稿)

1 引 言

所有溫度高于0 K 的物體都會發生紅外輻射.基于物體的這種性質, 紅外探測、輻射測溫、紅外光源等技術得以實現[1]. 在某些領域, 則要求物體具有特定的紅外輻射. 例如, 輻射降溫期望具有較高的紅外輻射, 而紅外隱身則要求具有較低的紅外輻射, 這就需要對物體的紅外輻射進行調控. 而在另外一些領域, 對紅外輻射調控的要求更高. 例如,自適應紅外偽裝、航天器智能熱控則要求具有紅外輻射動態調控的能力. 常用單位時間內單位面積上輻射出的能量, 即輻射出射度, 來表示物體的紅外輻射能力. 斯蒂芬-玻爾茲曼定律為M(T)=ελσT4,(其中,σ為斯蒂芬-玻爾茲曼常數,ελ為半球光譜發射率,M(T)為輻射出射度,T為溫度). 因此, 動態調控紅外輻射可通過溫度調控或發射率調控來實現. 目前溫度調控技術主要有熱電控溫技術[2,3]、微流控技術[4]等. 溫度調控技術存在使用過程中產生廢熱、器件結構復雜等弊端. 而發射率調控技術則具有能耗低、輕便靈活等優點, 主要通過紅外發射率動態調控器件來實現[5]. 紅外發射率動態調控器件是一種依靠對材料施加外界激勵(電場、溫度、機械力等), 使其紅外波段發射率發生可逆變化的器件[6-9]. 相比于熱致、力致等紅外發射率動態調控器件, 電致紅外發射……