Мультиспектральная селективно отражающая структура

Мультиспектральная селективно отражающая структура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к селективно отражающей структуре с регулируемым отражением и пропусканием в видимой, дальней ИК-области, средневолновой ИК-области, ближней ИК-области и радиолокационной областях ЭМ спектра.

Уровень техники

Камуфляжные материалы, используемые охотниками и вооруженными силами, обычно обеспечивают маскирующие свойства в видимой части электромагнитного (ЭМ) спектра. Недавние усовершенствования военного камуфляжа улучшили характеристики в ближней ИК-области и коротковолновой ИК-области спектра. Из-за увеличения использования датчиков тепловидения, работающих на средних инфракрасных волнах и длинных инфракрасных волнах ЭМ спектра, военные пользователи искали повышенную защиту в этих частотах датчика.

Обычные способы достижения маскирующих характеристик в тепловой части спектра часто создают более высокое отражение в видимой и ближней ИК-областях ЭМ спектра. Аналогично характеристики в видимой и ближней ИК-областях часто увеличивают обнаружение в тепловой области. Таким образом, эффективное мультиспектральное (видимая, ближняя, коротковолновая, средневолновая, длинноволновая ИК-области) решение отсутствовало для контроля свойств отражения, пропускания и поглощения в одной структуре по всем этим различным областям ЭМ спектра.

Раскрытие изобретения

Описана структура, в которой отражение, пропускание и поглощение могут регулироваться в нескольких областях ЭМ спектра, включая видимую, БИК, СИК и ДИК области спектра. В настоящем изобретении видимая область определяется 400-600 нм, ближняя ИК-область (БИК) определяется как 700-1000 нм, средневолновая ИК-область (СИК) определяется как 3-5 мкм и длинноволновая ИК-область (ДИК) определяется как 9-12 мкм. Методы, описанные в заявке, также могут подходить для создания конструкций с подходящими свойствами в диапазоне длин волн 8-14 мкм.

В одном варианте конструкция содержит: а) первый компонент, который является пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложкой, содержащей полимерный слой и краситель, и b) второй компонент, который является термоотражающим слоем, содержащим компонент с низким коэффициентом излучения, примыкающий к поверхности непрозрачной, пропускающей тепло подложки. Среднее отражение конструкции i) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 400 - 600 нм, ii) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 700 - 1000 нм, iii) более чем около 25% в диапазоне длин волн 3-5 мкм и iv) более чем около 25% в диапазоне длин волн 9-12 мкм.

Описанные конструкции являются термоотражающими и радиоотражающими. Описаны другие варианты, которые являются термоотражающими и прозрачными для радиолокационных волн. Некоторые конструкции пропускают радиолокационные волны через всю толщину конструкции, обеспечивая ослабление во многих частях электромагнитного спектра, таких как видимый, БИК, КИК, СИК и/или ДИК. Пропускание некоторых конструкций может составлять 0% при около 1-100 ГГц, в то время как другие конструкции обеспечивают 100% пропускания при около 1-100 ГГц. Конструкция будет рассматриваться прозрачной в радиолокационной области, если она способна пропускать радиолокационные волны таким образом, что обеспечивает среднее пропускание радиолокационных волн более 90% во всем частотном диапазоне от 1 до 5 ГГц. Конструкция также может быть выполнена с пропусканием в радиолокационной области более 90% во всем частотном диапазоне от 1 до 20 ГГц и/или также с пропусканием более 90% во всем частотном диапазоне от 1 до 100 ГГЦ.

В одном варианте конструкция выполнена так, что имеет среднее отражение i) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 400-600 нм, ii) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 700-1000 нм, iii) более чем около 25% в диапазоне длин волн 3-5 мкм и iv) более чем около 25% в диапазоне длин волн 9-12 мкм; и v) среднее пропускание радиолокационных волн более 90% во всем диапазоне частот 1-5 ГГц. Структура, прозрачная для радиолокационных волн, может быть размещена в месте, находящемся между радарным датчиком или радаром и изделием, маскируемым от радиолокации. Альтернативно слой, маскирующий от радиолокации, который поглощает, отражает или рассеивает сигнал радара, может использоваться в комбинации с конструкцией, прозрачной для радиолокационных волн.

Описан способ мультиспектрального камуфлирования поверхности или объекта, который включает стадии, на которых: а) обеспечивают пропускающую тепло непрозрачную для видимого света подложку, содержащую полимерный материал и краситель; b) обеспечивают термоотражающий слой, содержащий поверхность с низким коэффициентом излучения; с) располагают поверхность с низким коэффициентом излучения рядом с пропускающей тепло, непрозрачной для видимого света подложкой для формирования мультиспектральной селективно отражающей конструкции; и d) размещают мультиспектральную, селективно отражающую конструкции между средствами обнаружения и объектом наблюдения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции.

Фиг.2 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции.

Фиг.3 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции.

Фиг.4 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции.

Фиг.5 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции.

Фиг.6 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции.

Фиг.7 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции.

Фиг.8 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции.

Фиг.9 представляет спектры отражения для нескольких примеров конструкции при длинах волн 250-2500 нм.

Фиг.10 представляет спектры отражения для нескольких примеров конструкции при длинах волн 3,0-5,0 мкм.

Фиг.11 представляет спектры отражения для нескольких примеров конструкции при длинах волн 8,0-12,0 мкм.

Фиг.12 представляет поперечное сечение схематического изображения селективно отражающей конструкции, дополнительно включающей маскирующий слой от радиолокации.

Осуществление изобретения

Мультиспектральные, селективно отражающие конструкции описаны на фиг.1-8.

В настоящем изобретении, видимый диапазон определен как 400-600 нм, БИК определен как 700-1000 нм, СИК определен как 3-5 мкм, и ДИК определен как 9-12 мкм. Спектральные характеристики СИК и ДИК представляют тепловую область.

Как показано на поперечном сечении конструкции, представленной на фиг.1, в одном варианте конструкция (10) включает первый компонент, содержащий пропускающую тепло, непрозрачную для видимого света подложку (1) с первой поверхностью (12) и второй поверхностью (13); и второй компонент, содержащий термоотражающий слой (30). Термоотражающий слой (30) включает компонент с низким коэффициентом излучения и примыкает ко второй поверхности (13), пропускающей тепло, непрозрачной для видимого света подложки (1). Среднее отражение мультиспектральной селективно отражающей конструкции составляет: i) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 400-600 нм; ii) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 700-1000 нм; iii) более чем около 25% в диапазоне длин волн 3-5 мкм; и iv) более чем около 25% в диапазоне длин волн 9-12 мкм.

В следующем варианте мультиспектральная селективно отражающая конструкция выполнена со средним отражением; i) менее чем около 50% в диапазоне длин волн 400-600 нм; ii) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 700-1000 нм; iii) более чем около 25% в диапазоне длин волн 3-5 мкм; и iv) более чем около 25% в диапазоне длин волн 9-12 мкм. Может быть изготовлена другая конструкция со средним отражением: i) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 400-600 нм; ii) менее чем около 50% в диапазоне длин волн 700-1000 нм; iii) более чем около 25% в диапазоне длин волн 3-5 мкм; и iv) более чем около 25% в диапазоне длин волн 9-12 мкм. Следующим вариантом является мультиспектральная селективно отражающая конструкция, в которой среднее отражение составляет: i) менее чем около 70% в диапазоне длин волн 400-600 нм; ii) чем менее около 70% в диапазоне длин волн 700-1000 нм; iii) более чем около 25% в диапазоне длин волн 3-5 мкм; и iv) более чем около 35% в диапазоне длин волн 9-12 мкм.

Кроме того, в соответствии с фиг.1, конструкция (10) включает первый компонент, то есть пропускающую тепло непрозрачную для видимого света подложку (1), то есть оптически окрашенную. Пропускающая тепло, непрозрачная для видимого света подложка (1) состоит из полимерного материала (2) и красителя (60). Полимерный материал для формирования пропускающей тепло подложки (2) состоит из полимера с высоким коэффициентом пропускания в диапазонах 3-5 мкм и 9-12 мкм. Пропускающая тепло, непрозрачная для видимого света подложка (1) считается пропускающей тепло, если ее средний коэффициент пропускания более чем около 30% при 3-5 мкм (СИК) и 9-12 мкм (ДИК). В некоторых вариантах конструкции сформированы с пропускающей тепло, непрозрачной для видимого света подложкой, имеющей средний коэффициент пропускания более или равный чем около 40%, 50%, 60% или 70% в диапазоне длин волн 3-5 мкм и/или средним коэффициентом пропускания более или равным чем около 40%, 50%, 60% или 70% в диапазоне длин волн 9-12 мкм.

Полимерный материал (2) пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложки (1) может содержать политетрафторэтилен (ПТФЭ), микропористый пено-ПТФЭ (пПТФЭ), фторированный этиленпропилен (FEP), перфторалкокси сополимер смолы (PFA), и полиолефины, включая полипропилен и полиэтилен. Полимерный материал может быть пористым или микропористым, или монолитным. Термин микропористый, в соответствии с использованием в описании, может описывать структуру микропористых полимерных слоев, с микроструктурой волокон и узлов, подобной микропористым полимерных материалам, описанным в SU 3 953 566 и сформированным способами, описанньми в патенте SU 3 953 566, описание которого включено в настоящее описание путем ссылки. Микроструктура других подходящих микропористых полимерных слоев может быть подобной раскрытым в US 4 539 256; 4 726 989; или 4 863 792, которые также включены путем ссылки. Микропористая структура полимера включает много границ раздела фаз полимер/воздух (например, поры), которые снижают оптическую прозрачность полимера в видимой области длин волн. Это может увеличить белизну в другом случае прозрачного слоя полимера.

Полимерные материалы могут быть сплошной или несплошной полимерной пленкой. Полимерный материал содержит полимерный слой, который может включать полимерные пленки или волокна. Толщина материала, коэффициент преломления и пористость полимерного материала (2) могут быть выбраны для достижения искомого уровня пропускания тепла и непрозрачности в видимой области. Полимерные слои с толщиной более 5 микронов (мкм), могут быть подходящими для определенных применений. В других вариантах могут быть подходящими полимерные слои более чем 20 мкм, более чем около 40 мкм или более чем около 100 мкм.

Первый компонент, содержащий пропускающую тепло, непрозрачную в видимой области подложку, будет рассматриваться непрозрачным в видимой области спектра, если оптическая плотность более чем около 0,30 для 475-675 нм, при измерении способом, представленном в описании. В других вариантах подложки конструкций могут быть пропускающими тепло, непрозрачными в видимой области с оптическими плотностями более чем около 0,70, более чем около 0,75 или более чем около 1,0, в диапазоне 475-675 нм. Варианты, в которых оптическая плотность пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложки составляет более чем около 1,5. более чем около 2 или более чем около 3 в диапазоне 475-675 нм, также можно считать полезными. Заданные оптические плотности, тепловые свойства и характеристики в БИК могут быть достигнуты комбинацией полимерного материала (2) и красителя (60).

Микропористые полимерные пленки могут быть особенно подходящими, если пористость пленки выбрана для достижения искомого уровня непрозрачности в видимой области. В одном варианте, представленном фиг. 6, первый компонент является пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложкой (1), содержащей микропористый полимерный материал (2). Микропористые полимерные пленки толщиной около 5-300 мкм, могут быть подходящими для определенных конструкций, используемых в описании. Например, конструкция может содержать пропускающую тепло, непрозрачную в видимой области подложку, которая включает микропористую пленку из политетрафторэтилена (пПТФЭ) толщиной менее чем около 50 микронов и с оптической плотностью более чем около 0,50. В одном отдельном варианте пропускающая тепло, непрозрачная в видимой области подложка содержит микропористую пленку из политетрафторэтилена (пПТФЭ) толщиной около 35 микронов с оптической плотностью 0,77. Альтернативно конструкция может содержать пропускающую тепло, непрозрачную в видимой области подложку, включающую микропористую пПТФЭ пленку толщиной менее чем около 120 микронов с оптической плотностью более чем около 0,90. В отдельном варианте пропускающая тепло, непрозрачная в видимой области подложка включает микропористую еПТФЭ пленку, толщина которой составляет около 110 микрон с оптической плотностью около 1,1.

Краситель может быть использован для влияния на спектральные характеристики в видимой, БИК и КИК областях спектра. Краситель (60) может состоять из одной или более добавок, которые поглощают, преломляют и/или отражают свет. Краситель (60) может быть расположен или на первой поверхности (12), или на второй поверхности (13) полимерного материала (2), внутри полимерного материала, или расположен и на первой, и на второй поверхностях, и внутри полимерного материала. Краситель может содержать одну или более красок, включая, но не ограничиваясь, кислотными, дисперсными, протравными красителями и красителями, растворимыми в органических средах. Краситель может содержать один или более пигментов, включая, но не ограничиваясь, углеродными пигментами, кадмиевыми пигментами, пигментами на основе оксида железа, цинковыми пигментами, мышьяковыми пигментами и органическими пигментами. Краситель может быть нанесен в виде чернил, тонера или других средств для печати, чтобы поместить краситель или пигмент на или в полимерную подложку. Чернила, подходящие для использования в настоящем изобретении, могут быть твердыми, водными или на основе растворителя.

Краситель (60) может включать единственный краситель, или краситель может состоять из одного или более красителей (60, 61, 62, и 63), например смеси более одного красителя. В дополнительном осуществлении первый компонент, содержащий пропускающую тепло, непрозрачную в видимой области подложку (1), может включать несколько красителей (61, 62, 63), и несколько красителей могут быть нанесены дискретным рисунком, как показано на фиг. 3, или камуфляжным рисунком. При расположении на поверхности первого компонента, такого как первая поверхность (12) полимерного материала (2), как показано на фиг.4, несколько красителей (61, 62, 63) могут быть связаны с полимерным материалом, например выбором красок с соответствующими активными участкам или использованием связующих, которые соединяют краситель с полимерным материалом. В соответствии с использованием в описании, первая поверхность (12) полимерного материала (2) относится к поверхности, ориентированной вовне от субъекта или объекта маскируемого от обнаружения, или поверхности полимерного материала по направлению ЭМ датчика или радара. Как показано на фиг. 6, краситель (60) может быть поглощен полимерным материалом (2) и может покрыть стенки пор пористого полимерного материала. Альтернативно краситель (60) может быть добавлен в качестве наполнителя к полимерному материалу (2).

Для получения искомой непрозрачности в видимой области первого компонента, содержащего пропускающую тепло, непрозрачную в видимой области подложку (1), компенсируют свойства полимерного материала (2), такие как толщина материала, показатель преломления и пористость. В определенных осуществлениях, где предпочтительны более тонкие материалы, например для повышенной гибкости, более тонкие материалы могут быть слишком прозрачными в видимой области, для достижения желательных свойств конечной конструкции. Поэтому в некоторых осуществлениях непрозрачность в видимой области может быть повышена увеличением пористости. Непрозрачность в видимой области в желательном диапазоне также может быть достигнута выбором и концентрацией красителя (60) в комбинации с выбором полимерного материала (2). Например, когда выбран полимерный материал с оптической плотностью менее около 0,30, может быть добавлен краситель для повышения оптической плотности так, чтобы оптическая плотность пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложки, включающей полимерный материал и краситель, составляла более около 0,30. И тип красителя, и концентрация могут быть выбраны для достижения желательной непрозрачности в видимой области первого компонента, содержащего пропускающую тепло, непрозрачную в видимой области подложку (1). В одном осуществлении первый компонент содержит микропористый слой политетрафторэтилена (пПТФЭ) толщиной около 35 микрон с оптической плотностью 0,77. В другом осуществлении первый компонент включает микропористый пПТФЭ слой толщиной около 110 микрон с оптической плотностью около 1,1.

В одном осуществлении у конструкции, которая включает первый компонент, который является пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложкой, содержащей микропористый пПТФЭ слой толщиной около 35 микронов и углеродный краситель, оптическая плотность более 1,5. В другом осуществлении сформирована конструкция, в которой пропускающая тепло, непрозрачная в видимой области подложка содержит микропористый пПТФЭ и краситель, с оптической плотностью более 4,0; в дополнительном осуществлении, содержащем подобный краситель, пропускающую тепло, непрозрачную в видимой области подложку, содержащую прозрачный в видимой области полимерный слой из монолитного полиэтилена с оптической плотностью более 1,0.

В дополнение к рабочим характеристикам в видимой области ЭМ спектра конструкции могут быть сформированы с определенным уровнем отражения и поглощения в близкой инфракрасной (БИК) области ЭМ спектра. Коэффициент отражения предпочтительных конструкций составляет менее 70% в диапазоне длин волн 700-1000 мкм. Пропускающая тепло, непрозрачная в видимой области подложка, содержащая полимерный материал, может быть сформирована с желательным уровнем БИК отражения. Для достижения желательного уровня БИК отражения в конечной конструкции, уровень БИК отражения первого компонента может быть скорректирован для эффектов, которые получаются при добавлении других слоев конструкции.

В некоторых осуществлениях краситель (60) выбран для достижения специфического отражения БИК в дополнение к желательному отражению в видимой области селективно отражающей конструкции (10). Например, отражающие и поглощающие добавки могут быть выбраны в качестве красителя и нанесены на полимерный материал (2) первого компонента таким образом, чтобы достичь искомого уровня и цветного (видимого) и БИК отражения. В одном осуществлении первый компонент, содержащий микропористый материал, такой как пПТФЭ, может быть сформирован, включая БИК добавки, такие как углерод. Полимерный материал, использованный для формирования микропористого материала, может содержать одну или более БИК добавок, и затем может быть сформирован в пропускающую тепло микропористую пленку с искомым уровнем БИК отражения. БИК добавки (90, 91, 92, 93) такие как, но не ограничивающиеся углеродом, металлом и TiO₂ могут быть добавлены к пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области первой подложки (1) для достижения определенных БИК, КИК, СИК или ДИК отражательных свойств, как показано на фиг.2 и 4.

Определенные отражательные свойства конструкции в коротковолновой инфракрасной области (КИК), также могут быть получены с помощью инфракрасных добавок (IR) регулированием размера пор полимерного материала, и/или толщины полимерного материала. Подходящие характеристики конструкций составляют менее 70% отражения в КИК (900-2500 нм).

Измерение средней термоэмиссионной способности в широком диапазоне, таком как 3-30 мкм, подходит для характеристики термоотражающего слоя. Однако измерения в широком диапазоне частот неадекватно характеризуют определенные характеристики при использовании. Конструкции, представленные в описании, разработаны для обеспечения определенных спектральных характеристик в более узких областях, представляющих интерес, таких как характеристики, усредненные по диапазону длин волн 3-5 мкм (СИК) или усредненные по диапазону длин волн 9-12 мкм (ДИК). В некоторых осуществлениях определенные спектральные характеристики могут быть подобраны для определенного отражения при заданных длинах волн в диапазонах, представляющих интерес. Отражение или пропускание в пределах более узких диапазонов 3-5 мкм и/или 9-12 мкм рассматриваются как тепловые характеристики.

В одном осуществлении создана мультиспектральная, селективно отражающая конструкция с тепловыми характеристиками среднего отражения, равного или более около 25%, в диапазоне длин волн 3-5 мкм, и/или среднего отражения, равного или более около 25% отражения при 9-12 мкм. В других осуществлениях конструкции сформированы со средним отражением, равным или более около 30%, 40%, 50% или 60% в диапазоне длин волн 3-5 мкм, и/или средним коэффициентом отражения, равным или более около 30%, 40%, 50% или 60% в диапазоне длин волн 9-12 мкм. В некоторых осуществлениях коэффициент отражения мультиспектральных селективно отражающих конструкций составляет более 30% и менее 98%, менее 90%, или менее 80% в диапазонах длин волн 3-5 мкм и/или 9-12 мкм при определении испытательными методами, представленными в описании.

Кроме того, в соответствии с фиг.1, мультиспектральная, селективно отражающая конструкция (10) включает второй компонент, содержащий термоотражающий слой (30), включающий компонент с низким коэффициентом излучения (35), который обеспечивает высокий коэффициент отражения конструкции в диапазонах длин волн 3-5 мкм и 9 - 12 мкм. У термоотражающего слоя коэффициент излучения составляет менее около 0,75 менее около 0,6, менее около 0,5, менее около 0,4, менее около 0,3 или менее около 0,2, при испытании методом измерения коэффициента излучения, приведенном в описании. Компонент с низким коэффициентом излучения (35) может быть покрытием или подложкой с коэффициентом излучения менее около 0,75. Компоненты с низким коэффициентом излучения включают металлы, включая, но не ограничиваясь Ag, Сu, Аu, Ni, Sn, Al и Сr. Кроме того, компоненты с низким коэффициентом излучения могут включать неметаллические материалы с коэффициентом излучения менее около 0,75, менее около 0,6, менее около 0,5, менее около 0,4, менее около 0,3 или менее около 0,2, при испытании методом измерения коэффициента излучения, приведенном в описании. Неметаллические материалы, которые могут быть подходящими для использования в компоненте с низким коэффициентом излучения, включают оксид олова индия, углеродные нанотрубки, полипиррол, полиацетилен, политиофен, полифлуорен и полианилин. Толщина термоотражающего слоя (30) может быть выбрана для достижения определенных свойств. В одном осуществлении, в котором желательна гибкая мультиспектральная селективно отражающая конструкция, толщина термоотражающего слоя (30), содержащего термоотражающий компонент, может быть минимизирована, и может быть выбран термоотражающий слой толщиной менее около 0,002 дюймов.

В одном осуществлении термоотражающий слой (30) может состоять из компонента с низким коэффициентом излучения, нанесенного на вторую поверхность (13) пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложки (1) осаждением паров металла или распылением покрытия, содержащего частицы металла, таким как распылением металлизированной краски. В дополнительном осуществлении термоотражающий слой (30) может быть сформирован присоединением компонента с низким коэффициентом излучения (35) ко второй поверхности (13) пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложки (1), промежуточным слоем (4), таким как адгезив или разделительный слой, как показано на фиг.1. Термоотражающий слой (30) может включать компонент с низким коэффициентом излучения, например, в форме фольги, перенесенной на контртело.

В дополнительном осуществлении, таком как представлено на фиг. 6 и 7, термоотражающий слой (30) может включать компонент с низким коэффициентом излучения (35), такой как металлсодержащая пленка или пленка, нанесенная металлизированной краской, которая может быть расположена позади или присоединена ко второй поверхности (13) пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложки (1). Металлизация подходящей пленки может быть достигнута нанесением покрытия методом химического восстановления, осаждением из паров или восстановлением солей металлов на или в поверхности пленки.

Альтернативно, металлсодержащие пленки, подходящие для настоящего изобретения, могут быть сформированы экструзией металлсодержащего полимера, пропиткой металлом поверхности или ламинированием, или инкапсуляцией металлической пленки или частиц. Например, как показано на фиг.8, конструкция (10) может включать первый компонент (80), содержащий первую подложку (81), которая является пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложкой, и второй компонент (70) содержащий вторую подложку (71). Второй компонент (70), содержащий термоотражающий слой, включает подложку (71), например пленку, такую как пено-ПТФЭ, который был металлизирован компонентом с низким коэффициентом излучения (35) и присоединен промежуточным слоем (4) ко второй поверхности (13), пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области первой подложки (71). В другом осуществлении второй компонент может включать (70), металлизированную ткань, расположенную вблизи второй поверхности (13), пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области первой подложки (71), и необязательно присоединен к первой подложке (81).

В одном осуществлении, где термоотражающий слой (30) сформирован фиксацией компонента с низким коэффициентом излучения ко второй поверхности (13) пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложки (1), может быть использован промежуточный слой (4), который является непрерывным или прерывистым. Мультиспектральная, селективно отражающая конструкция, содержащая непрерывный пропускающий тепло промежуточный слой (4), такой как адгезионный или разделительный материал, представлена фиг. 1. Поочередно, может быть использован прерывистый промежуточный слой (4) с достаточной термопрозрачностью для достижения искомых тепловых свойств мультиспектральной, селективно отражающей конструкции. Мультиспектральные, селективно отражающие конструкции с прерывистым промежуточным слоем (4) представлены, например, на фиг.2, 4, 5, 7 и 8.

В другом осуществлении создана мультиспектральная селективно отражающая конструкция, в которой второй компонент, содержащий термоотражающий слой (30), включающий компонент с низким коэффициентом излучения, располагается прилегающим ко второй поверхности первого компонента, содержащего пропускающую тепло непрозрачную в видимой области подложку (1) с незначительным или без присоединения к пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложке. В одном осуществлении конструкция может быть сформирована подобной конструкции, показанной на фиг.1, без промежуточного слоя (4). Примыкающий в соответствии с использованием в контексте настоящего изобретения, означает или (а), расположенный непосредственно вблизи без промежуточных слоев, (b) присоединен непосредственно к, (с) присоединен к промежуточными слоями или (d) расположен на отдельной стороне, но отделен от другого слоя промежуточными слоями другого материала. При достижении искомых мультиспектральных характеристик настоящего изобретения осуществление может быть выполнено с одним или большим числом промежуточных слоев достаточно пропускающего тепло материала, расположенного между второй поверхностью (13) пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложки (1) и термоотражающим слоем (30). Эти слои могут быть присоединены друг к другу или не присоединены друг к другу, или в любой комбинации.

Термоотражающий слой может включать компонент с низким коэффициентом излучения, имеющий однородную излучательную способность по всей поверхности термоотражающего слоя (30), или альтернативно может быть создан диапазон излучательной способности. В одном осуществлении, как показано на фиг.7, термоотражающий слой (30) может содержать несколько дискретных низкоотражающих компонентов (31, 32, 33) прилегающих ко второй поверхности (13) пропускающей тепло, непрозрачной в видимой области подложке (1). В одном осуществлении термоотражающий слой (30) может содержать единственный непрерывный слой компонента с низким коэффициентом излучения, или в дополнительном осуществлении термоэмиссионный слой (30) может содержать прерывистую структуру компонентов с низким коэффициентом излучения.

В некоторых осуществлениях мультиспектральная селективно отражающая конструкция (10) является термоотражающей и отражающей в радиолокационной области. В других осуществлениях мультиспектральная, селективно отражающая конструкция (10) может быть выполнена термоотражающей, при этом прозрачной к радиолокационному сигналу. Также могут быть сформированы конструкции, прозрачные в радиолокационных волнах, обеспечивая при этом ослабление в нескольких частях электромагнитного спектра, таких как vis, БИК, КИК, СИК и/или ДИК. У некоторых конструкций пропускание может составлять 0% при около 1-100 ГГц, тогда как другие конструкции обеспечивают 100% пропускание при около 1-100 ГГц.

Конструкцию в описании следует считать прозрачной в радиолокационной области, если это будет способно к передаче радарных волн и данные среднего пропускания, собранные в диапазоне около 1-5 ГГц, более около 90% при испытании методом, представленном в описании. В других осуществлениях мультиспектральная, селективно отражающая конструкция (10) может быть сформирована со средним пропусканием в радиолокационных волнах, более 90%, в диапазоне около 1-20 ГГц при испытании методом, представленном в описании, и/или со средним пропусканием более 90% в диапазоне около 1-100 ГГц. Конструкции также могут быть сформированы со средним пропусканием более 95%, или более 98%, или более 99%, в диапазонах около 1-5 ГГц, или около 1-20 ГГц при испытании методом, представленным в описании.

Преимущественно в определенных осуществлениях конструкции (10) выполнены термозащитными со средним отражением более 25% в диапазонах длин волн 3-5 мкм, 9-12 мкм или в СИК и ДИК диапазонах длин волн также с пропусканием в радиолокационном диапазоне более 90% или более 95%, или более 98%, или более 99%, в частотных диапазонах 1-5 ГГц, 1-20ГГц, или в обоих диапазонах при испытании методами, представленными в описании для термического отражения и прозрачности в радиолокационном диапазоне.

Одна конструкция прозрачная в радиолокационных волнах, мультиспектральная, селективно отражающая, подходящая для использования в обеспечении защиты от обнаружения, содержит первую подложку, содержащую микропористую полимерную подложку с красителем, по меньшей мере, на первой поверхности и второй поверхности, которая является противоположной первой поверхностью. Вторая подложка выполнена так, что включает металлизированную пленку или перенесенную металлизированную пленку на контртело, причем первая подложка и вторая подложка установлены так, чтобы металл металлизированной пленки был ориентирован ко второй поверхности первой подложки. В одном осуществлении вторая подложка является металлизированной микропористой полимерной подложкой. Металл металлизированной пленки может включать, например, по меньшей мере, один из, но не ограничиваться алюминием (Аl), медью (Сu), золотом (Аu), серебром (Ag), никелем (Ni), оловом (Sn), цинком (Zn), свинцом (Рb) и хромом (Сr), и их сплавами. Где желательна прозрачность в радиолокационном диапазоне, может быть желательна толщина слоя металла, нанесенного на полимерную подложку менее 1 мкм, менее 500 нм, менее 400 нм или менее 200 нм, при испытании методом, представленным в описании для определения толщины металла. Первая и вторая подложки могут быть соединены, например, прошиванием, ламинированием или другим образом соединения этих двух подложек вместе. Кроме того, конструкция может быть ламинирована на текстильный слой.

Одно осуществление, представленное в описании, включает конструкцию, содержащую переднюю поверхность и заднюю поверхность, первую подложку и вторую подложку, в которой обе подложки содержат микропористый, пенополитетрафторэтилен (пПТФЭ). В одном осуществлении первая подложка включает пропускающий тепло, непрозрачный в видимой области слой, обладающий первой поверхностью, которая состоит из микропористого пПТФЭ, содержащего краситель, и соответствует передней поверхности конструкции и второй поверхности. Вторая подложка включает металлизированный пПТФЭ, причем металл может быть, например, металлом, осажденным из паров в одном осуществлении или металлов, нанесенных распылением в другом осуществлении. Первая и вторая подложки расположены так, чтобы металлизированная поверхность второго пПТФЭ слоя была прилегающей ко второй поверхности первой подложки.

Преимущественно, конструкции могут быть сформированы олеофобными с оценкой масла более 1 или более 2, или более 3, или более 4, или более 5, или более 6.

Существенно, чтобы конструкции настоящего изобретения могли быть сформированы облегченными, весом менее 200 граммов на квадратный метр (gsm). Некоторые предпочтительные мультиспектральные, селективно отражающие конструкции настоящего изобретения могут весить менее 150 gsm, предпочтительно менее 100 gsm и более предпочтительно менее 50 gsm. В некоторых случаях, где желательна большая долговечность, используется более тяжелый задник, который увеличивает общий вес конструкции. Например, в одном осуществлении тканевый задник 250 gsm, примененный в конструкции, обеспечивает общий вес конструкции, который может составлять около 270-450 gsm.

Защитные покрытия могут быть сделаны из прозрачной в радиолокационной области, мультиспектральной, селективно отражающей конструкции (10) для укрытия изделий, таких как, например, оборудование, укрытия, такие как палатки, и транспортные средства, которые уже снабжены противолокационной маскировкой. Защитные покрытия могут повысить защитные характеристики в видимой, БИК, СИК и/или ДИК областях изделия, преимущественно сохраняя способность противолокационной маскировки этих изделий из-за прозрачности покрытия в радиолокационном излучении.

В дополнительном осуществлении мультиспектральная селективно отражающая конструкция (10), которая является прозрачной в радиолокационной области, может содержать, по меньшей мере, один дополнительный слой (40), который является противолокационным, как показано на поперечном сечении фиг.12. Под противолокационным маскированием подразумевается, что, по меньшей мере, один дополнительный слой поглощает, отражает и/или рассеивает сигнал радара в частотном диапазоне около 1-5ГГц, около 1-20 ГГц или около 1-100 ГГц. Противолокационный слой может обеспечить полное поглощение, отражение или рассеивание сигнала радара;

или противолокационный слой может обеспечить селективное или структурное поглощение, отражение или рассеивание сигнала радара. Противолокационный слой (40) необязательно может быть присоединен к мультиспектральной, селективно отражающей конструкции (10) к термоотражающему слою (30) средствами крепления (41). Средства крепления могут быть способом ламинирования, адгезий, пришиванием и т.п. Альтернативно противолокационный слой (40) может быть отдельным слоем, отделенным от мультиспектральной, селективно отражающей конструкции воздухом или другими прозрачными в радиолокационной области слоями. Различные противолокационные слои могут быть подходящими для обеспечени