宽波段红外诱饵药剂及辐射规律研究(4)
因此，在研制近、中、远红外辐射能量较高的药剂配方时，要选择燃烧温度较高的基础配方，提高药剂的辐射亮度来满足诱饵药剂高能量输出的要求。在此基础上，添加在大气窗口中有红外活性的物质，以便模拟目标的光谱辐射分布特征。
2.4 本章小结
通过对红外诱饵剂设计理论基础及技术途径分析研究，得出以下结论：
（1）通过基尔霍夫定律研究可知，对于任何材料来说，在任意给定温度下，辐射通量密度与吸收率之比，都是一个常数，并等于该温度下绝对黑体的辐射通量密度。可在诱饵剂设计时加入能发射特定波长的添加剂以增强加诱饵的红外辐射特征。
（2）由Plank定律可知，随着温度的升高，黑体光谱辐射通量密度增大；根据Stefan-Botzmann定律，辐射通量密度与温度的四次方成正比，所以通过提高药剂燃烧温度，可以显著地提高红外诱饵药剂的辐射能量。
（3）根据文恩位移定律，当提高黑体温度时，辐射谱波长向短波方向移动。而在诱饵剂设计时，应平衡温度与3-5μm和8-14μm波长范围的能量之间的关系。
3 红外诱饵药剂实验设计
3.1 红外诱饵药剂的特殊要求
红外诱饵药剂属于机械混合物, 主要由氧化剂、可燃剂和粘合剂等组成。药剂中采用的原材料, 决定了红外烟火药剂的燃烧热效应、燃烧产物的生成热及氧化剂生成热的大小, 决定了燃烧产物中凝聚相物质融点和沸点的高低以及火焰中灼热、聚集的游离碳粒子和气态产物的多少。对火焰平均温度、火焰辐射系数火焰辐射面积和辐射效率有至关重要的影响。可以说, 原材料的种类是决定红外诱饵红外辐射强度的最关键因素[7]。红外诱饵药剂辐射波长一般为1. 8-5. 2μm[10]。而现代战术导弹的红外导引头主工作波段一般在3-5μm波段，因此红外诱饵要起到有效的干扰作用，在3-5μm波段必须要有足够强度的红外辐射能量，这就要求红外诱饵在3-5μm波段具有较高的红外辐射强度[6]。
3.2 烟火药成分选择
3.2.1 氧化剂的选择
对于红外诱饵剂，要求它的氧化剂有较强的氧化能力和较强的红外输出。硝酸盐、氯酸盐和高氯酸盐的熔点和分解温度较低且分解放氧效率较高[23]。氯酸盐虽有较强的氧化能力，它会使药剂感度增高，不常采用。从理论上看，下列各种基团氧化能力的顺序为：
-F>-OF>-NF2>-ClF4>-O>-ClF2>-NO3>-ClO4>-NO2>-ClO3
由于氟原子半径及离子半径小，其具有强电负性。C-F键能高，为451-485kJ，分解热小。含氟物质聚四氟乙烯的加入将增加燃烧火焰中碳粒子的存在量，使红外药剂燃烧时的红外辐射将增强[24]。基于上述，氧化剂可选择硝酸盐、氯酸盐和聚四氟乙烯。
3.2.2 可燃剂的选择
为了获得较理想的温度，就应该选择熔点、沸点都不高，吸热不多，红外活性好，燃烧时放出热量大的可燃剂，一般应选用金属为好；一般地，可燃剂的选择以获得最佳烟火效应为前提，同时兼顾其经济性和实用性[4]。常用金属可燃剂的燃烧热值如下表3.2.1所示：
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