本發(fā)明涉及一種無源定位器，特別是涉及一種自燃式雷達/紅外無源式定位器及其制備方法。
背景技術(shù)：
：災(zāi)難救援、遇險搜救中對搜尋對象的迅速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)并定位是世界性難題。準(zhǔn)確無誤、及時發(fā)現(xiàn)被搜救對象可以最大限度挽救生命及避免重大財產(chǎn)損失。近年來，地質(zhì)活動造成的天災(zāi)時有發(fā)生，另外，登山探險活動中遇險事件頻頻發(fā)生且總體呈上升趨勢。面對這類緊急情況，尤其是在遇險者有源信號發(fā)射器材電力不足、設(shè)備損失及惡劣氣候條件下，需要及時搜尋、定位遇險者的位置，以方便后續(xù)救援?，F(xiàn)有遠距離、大范圍尋找遇險者的手段主要有紅外探測和雷達探測。在紅外探測器下，熱敏元件檢測人體的存在或移動，從而確定人體的存在和大致方位。雷達探測則利用設(shè)備發(fā)射的毫米波段、厘米波段雷達波，對遠處反射回饋的電磁信號進行甄別。但是，紅外探測器和雷達探測器不僅可以探測到人體及遇險者攜帶物發(fā)出的弱信號，還可以探測到自然界中的其他各種信號，其他信號對目標(biāo)弱信號產(chǎn)生干擾，影響這些搜尋儀器的靈敏度，從而對定位的效率產(chǎn)生影響。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于，提供一種自燃式雷達/紅外無源式定位器及其制備方法，所要解決的技術(shù)問題為提供一種自燃式、大功率、兼具雷達/紅外雙重特征的定位器，能夠同時在雷達、紅外模式下被準(zhǔn)確定位，尤其提高復(fù)雜氣候條件下被發(fā)現(xiàn)的概率，使待救助人員準(zhǔn)確位置及時被確認(rèn)，從而提高搜索設(shè)備的捕獲效率。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器，所述的自燃式雷達/紅外無源式定位器包括中心部分和表面部分，其中，所述的中心部分的組分以及各組分的質(zhì)量百分含量為，所述的表面部分的組分以及各組分的質(zhì)量百分含量為，本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。優(yōu)選的，前述的一種自燃式定位器，其中所述的定位器的橫截面積中，所述的表面部分總面積為橫截面積的30-60％，所述的表面部分為納米結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，前述的一種自燃式定位器，其中所述的表面部分中，鐵與鎳的總含量大于90％，鋁與鋅的總含量小于10％。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種自燃式定位器的制備方法，包括，合金液制備：將鐵、鎳、鋁、鋅四種金屬單質(zhì)煅燒，同時進行電磁攪拌，得到合金液，所述的合金液中四種金屬單質(zhì)的質(zhì)量百分含量為，合金箔的制備：將所述的合金液冷卻成固態(tài)，制得合金箔；堿蝕：將所述的合金箔置于堿液中浸泡，再將經(jīng)過浸泡后的合金箔進行清洗，制得表面為納米結(jié)構(gòu)的自燃式定位器。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。優(yōu)選的，前述的一種自燃式定位器的制備方法，其中所述的合金液中，鐵與鎳的質(zhì)量百分含量之和小于等于80％，鋁與鋅的質(zhì)量百分含量之和大于等于20％。優(yōu)選的，前述的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法，其中所述的合金液四種金屬單質(zhì)的質(zhì)量百分含量為：優(yōu)選的，前述的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法，其中將所述的四種金屬單質(zhì)在熔爐中煅燒，所述的煅燒的溫度為1055-1468℃，所述的熔爐中的壓強不高于10-1帕。優(yōu)選的，前述的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法，其中所述的合金箔的制備中，將所述的合金液置于坩堝中，所述的坩堝的底部有“一”字型縫隙，合金液經(jīng)過所述的縫隙到達銅管表面，所述的銅管處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，內(nèi)部有冷卻水，合金液在銅管表面預(yù)冷，凝固成固體，并在合金液連續(xù)流出、銅管連續(xù)轉(zhuǎn)動的條件下，形成合金箔。優(yōu)選的，前述的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法，其中所述銅管的轉(zhuǎn)速為1500-4000r/m；所述的縫隙的寬度為0.1-0.5mm；所述的冷卻水的流速為0.2-1m/s。優(yōu)選的，前述的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法，其中所述的堿液中，OH-的濃度為1-5mol/L；或者，所述的堿液為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。優(yōu)選的，前述的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法，其中所述的堿液的溫度為40-65℃；或者，所述的合金在堿液中的浸泡時間為1-6min。優(yōu)選的，前述的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法，所述的制備方法還包括，將制得的合金箔塑型，再將塑型后的合金箔堿蝕。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器及其制備方法至少具有下列優(yōu)點：1、本發(fā)明提供了一種新的無源式定位器。本發(fā)明利用金屬氧化后釋放的能量的特點，制備出了一種新型定位器。本發(fā)明自燃式雷達/紅外無源式定位器的表面為納米結(jié)構(gòu)的非晶合金，表面的納米結(jié)構(gòu)由合金經(jīng)堿蝕而自然形成，非涂覆型；并且，由于納米結(jié)構(gòu)的活性很高，遇氧易發(fā)生氧化反應(yīng)，進而自燃，釋放能量，不需要對其額外提供能量；同時根據(jù)不同金屬單質(zhì)氧化后釋放能量的不同等的特性，制備出了一種新型的自燃式定位器。2、本發(fā)明提供的自燃式定位器可以同時釋放中遠紅外能量、反射雷達波，作用距離更遠、定位更加準(zhǔn)確。本發(fā)明中納米結(jié)構(gòu)主要由鐵、鎳、鋅合金組成，因此主要釋放(輻射)波長為8-14微米的中遠紅外能量，同時由于材料中心為金屬結(jié)構(gòu)，可以反射雷達波。因此，本發(fā)明自燃式雷達/紅外無源式定位器可以同時被檢測到紅外與雷達波信號，將紅外與雷達波結(jié)合后，更加有利于確認(rèn)被救助者的準(zhǔn)確定位，達到定位準(zhǔn)確的目的，更加適于實際應(yīng)用。3、本發(fā)明提供的自燃式雷達/紅外無源式定位器便于攜帶。本發(fā)明提供的自燃式雷達/紅外無源式定位器可根據(jù)實際使用的需要，塑形或裁剪成需要的、便于攜帶的外形，如片狀、圓柱狀等抽真空保存，方便使用。4、本發(fā)明提供了一種新的定位器的制備方法。本發(fā)明提供的自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法，先將合金液制備成薄的合金箔片，此合金箔片可以進一步被塑型成其他形狀，以達到便于攜帶的效果，因此，本發(fā)明定位器的制備方法克服了合金脆、不宜變形的缺點，更加適于實際生產(chǎn)和應(yīng)用。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。附圖說明圖1本發(fā)明自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備過程。1底部有縫隙的坩堝；2向下溢流的合金液；3銅管；4冷卻水；5遇冷后凝固的合金箔。具體實施方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器及其制備方法，其具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特點可由任何合適形式組合。本發(fā)明提供一種自燃式雷達/紅外無源式定位器。本發(fā)明提供一種自燃式雷達/紅外無源式定位器，所述的自燃式雷達/紅外無源式定位器包括中心部分和表面部分，其中，所述的中心部分的組分以及各組分的質(zhì)量百分含量為，所述的表面部分的組分以及各組分的質(zhì)量百分含量為，本發(fā)明根據(jù)不同金屬單質(zhì)氧化后釋放能量的不同等的特性，制備出了一種新型的自燃式定位器，本發(fā)明定位器主要是由鐵、鎳、鋁、鋅等金屬組成的合金，主要釋放(輻射)波長為8-14微米的中遠紅外能量，同時由于材料中心為金屬結(jié)構(gòu)，可以反射雷達波。因此，本發(fā)明定位器可以同時釋放中遠紅外能量、反射雷達波，定位更加準(zhǔn)確。進一步的，所述的表面部分中，鐵與鎳的總含量大于90％，鋁與鋅的總含量小于10％。進一步的，本發(fā)明提供的一種自燃式雷達/紅外無源式定位器，所述的定位器的橫截面積中，所述的表面部分總面積為橫截面積的30-60％，所述的表面部分為納米結(jié)構(gòu)。本發(fā)明定位器的表面結(jié)構(gòu)為納米結(jié)構(gòu)，這種納米結(jié)構(gòu)非涂覆形成，而是將合金式的定位器經(jīng)堿液浸泡而成。本發(fā)明利用納米結(jié)構(gòu)特有的特點，增大了定位器中金屬與氧氣的接觸面積，進一步加快了定位器的自燃效應(yīng)，使之更加適于實際應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法。本發(fā)明提供的自燃式定位器的制備方法包括合金液制備：將鐵、鎳、鋁、鋅四種金屬單質(zhì)煅燒，同時進行電磁攪拌，得到合金液，所述的合金液中四種金屬單質(zhì)的質(zhì)量百分含量為，合金箔的制備：將所述的合金液冷卻成固態(tài)，制得合金箔；堿蝕：將所述的合金箔置于堿液中浸泡，再將經(jīng)過浸泡后的合金箔進行清洗，制得表面為納米結(jié)構(gòu)的自燃式定位器。本發(fā)明以鋁、鋅、鐵、鎳四種單質(zhì)金屬作為合金材料制備自燃式定位器。其中，鐵、鎳主要起到中遠紅外波段控制作用，鋁容易被堿液蝕刻剝落形成納米結(jié)構(gòu)，同時，鋁在納米結(jié)構(gòu)中存在殘留，其與金屬鋅在氧化時可形成高溫，進一步增強紅外熱效應(yīng)。金屬鋅熔點較低，除了反應(yīng)熱大的因素，因為鋅的熔點較低，一定量的金屬鋅加入可有效降低四元合金成型溫度。本發(fā)明制備的定位器，遇空氣中的氧即發(fā)生氧化反應(yīng)，進而自燃。使用方便，更加適用于戶外登山者。并且，本發(fā)明定位器可以根據(jù)實際需要，塑造成任何易于攜帶的形狀，如矩形、圓柱形等。進一步的，本發(fā)明提供的自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法中，所述的合金液中，鐵與鎳的質(zhì)量百分含量之和小于等于80％，鋁與鋅的質(zhì)量百分含量之和大于等于20％。根據(jù)本發(fā)明自燃式雷達/紅外無源式定位器中合金遇氧自燃釋放能量的劇烈程度、中遠紅外特征強度和合金化溫度高低的應(yīng)用需要，鐵與鎳的質(zhì)量百分含量之和小于等于80％，鋁與鋅的質(zhì)量百分含量之和大于等于20％，使得制備得到的定位器同時具體自燃效果穩(wěn)定與中遠紅外波強度大的特點，并且，進一步降低了合金制備過程中的煅燒溫度，節(jié)約能源資源。進一步的，本發(fā)明提供的自燃式定位器的制備方法中，所述的合金液四種金屬單質(zhì)的質(zhì)量百分含量為：進一步的，本發(fā)明提供的自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法中，將所述的四種金屬單質(zhì)在熔爐中煅燒，所述的煅燒的溫度為1055-1468℃，所述的熔爐中的壓強不高于10-1帕。本發(fā)明自燃式雷達/紅外無源式定位器的煅燒溫度根據(jù)合金中各金屬單質(zhì)的熔點以及各金屬單質(zhì)占合金的比例，確定煅燒溫度。煅燒溫度影響合金的熔融效果以及熔融后合金液中液態(tài)金屬單質(zhì)分布的均勻程度。因此，需嚴(yán)格控制合金的煅燒溫度，否則，如果煅燒不徹底，將進一步影響后續(xù)納米結(jié)構(gòu)的成型，最終影響定位器定位效果的發(fā)揮。進一步的，本發(fā)明提供的自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法中，合金箔的制備方法為，將所述的合金液置于坩堝中，所述的坩堝的底部有“一”字型縫隙，合金液經(jīng)過所述的縫隙到達銅管表面，所述的銅管處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，內(nèi)部有冷卻水，合金液在銅管表面預(yù)冷，凝固成固體，并在合金液連續(xù)流出、銅管連續(xù)轉(zhuǎn)動的條件下，形成合金箔。上述為合金箔的具體制備方法，將熔融的合金液倒入陶瓷或石墨材質(zhì)的坩堝中，所述的坩堝底部有“一”字型縫隙。熔融態(tài)的合金液經(jīng)過“一”字型縫隙流出，落入銅管的表面。所述的銅管內(nèi)部通有冷卻水，熔融態(tài)的合金液到達銅管表面，急冷凝固，并且，所述的銅管呈旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣，就可以將連續(xù)流下的合金液持續(xù)凝固，并將凝固后的合金箔片成卷，以便于進一步的塑形。進一步的，本發(fā)明提供的自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法中，所述的銅管的轉(zhuǎn)速為1500-4000r/m；所述的縫隙的寬度為0.1-0.5mm；所述的冷卻水的流速為0.2-1m/s。本發(fā)明坩堝的縫隙的寬度不宜超過0.5mm，否則，合金液流下的越多，會影響凝固的速度及固態(tài)合金的形狀，并且，本制備方法得到的合金箔的厚度不宜過大，否則，凝固后的合金箔片易斷裂，進而影響進一步的塑形。并且，本發(fā)明定位器的制備方法中，銅管的旋轉(zhuǎn)速度、縫隙的寬度和冷卻水的流速，三者需相互配合，才能將合金液制成復(fù)合厚度的、便于塑形的合金箔片。另外，本發(fā)明冷卻水可接自來水。當(dāng)合金箔片帶(側(cè)向截面厚度)累計高度約2cm～3cm時，冷卻效果有所降低，需拆卸移除已形成的條帶，再繼續(xù)作業(yè)。進一步的，本發(fā)明提供的自燃式雷達/紅外無源式定位器的制備方法中，所述的堿液中，OH-的濃度為1-5mol/L；或者，所述的堿液為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。所述的堿液的溫度為40-65℃；或者，所述的合金在堿液中的浸泡時間為1-6min。根據(jù)本發(fā)明合金式定位器中具體含有的金屬單質(zhì)，采用OH-的濃度為1-5mol/L的堿液將合金中的部分鋁單質(zhì)去除，制成納米結(jié)構(gòu)。堿液的濃度越大，或者堿液的溫度越高，合金表面的納米結(jié)構(gòu)形成越快，相應(yīng)的，制備的定位器的表面活性也就越高，自燃速度快。本發(fā)明氫氧根離子的濃度不應(yīng)超過5mol/L、堿液的溫度不宜超過65℃，否則會使形成的納米結(jié)構(gòu)迅速崩塌。堿液浸泡完畢后，用去離子水清洗，制得定位器。然后將制備完成的定位器避光保存于去離子水或煤油中，或采用抽真空的方式保存，與氧分離。另外，本發(fā)明定位器材料及其組分還可用于軍事中電子對抗無源干擾領(lǐng)域，提高對制導(dǎo)武器的干擾效能。實施例1本實施例提供了一種自燃式雷達/紅外無源式定位器。本實施例提供的定位器的制備方法，如圖1所示，包括，合金液制備：將鐵、鎳、鋁、鋅四種金屬單質(zhì)在熔爐中煅燒，所述的熔爐中的壓強不高于10-1帕，煅燒的溫度為1055℃，并進行電磁攪拌得到合金液，所述的合金液中四種金屬單質(zhì)的質(zhì)量百分含量為，合金箔的制備：將所述的合金液置于坩堝1中，所述的坩堝的底部有“一”字型縫隙，合金液經(jīng)過所述的縫隙到達銅管3表面，所述的銅管處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，內(nèi)部有冷卻水4，合金液在銅管表面預(yù)冷，凝固成固體，并在合金液連續(xù)流出2、銅管連續(xù)轉(zhuǎn)動的條件下，形成合金箔5；所述的銅管的轉(zhuǎn)速為2000r/m；所述的縫隙的寬度為0.5mm；所述的冷卻水的流速為0.5m/s。堿蝕：將所述的合金箔置于堿液中浸泡，再將經(jīng)過浸泡后的合金箔進行清洗，制得表面為納米結(jié)構(gòu)的自燃式定位器。所述的堿液為氫氧化鈉溶液，濃度為5mol/L，堿液的溫度為40℃，合金箔在堿液中的浸泡時間為1min。本實施例制得的定位器厚度為0.5mm，尺寸可根據(jù)需要裁剪。將本發(fā)明制備得到的定位器暴露于空氣中，定位器遇氧自燃，分別采用紅外和雷達測試器檢測本發(fā)明定位器自燃后產(chǎn)生的紅外輻射和雷達信號。紅外測試主要測定材料在中遠紅外波段(8μm-14μm)附近的輻射能量強度；由于箔片材料對低頻段的雷達波反射效率最低，因此雷達測試主要測定最弱頻段，即材料在2GHz頻點時的平均信號強度。結(jié)果見表1和表2。表1紅外測試結(jié)果(自然界非明火輻射體強度一般低于80W/Sr)表2雷達信號強度(自然界非導(dǎo)體雷達特征相同測試條件下遠低于30dB)從上面測試結(jié)果看，本實施例制備的定位器的紅外、雷達效應(yīng)均強于自然物體，而自然界中在同一空域存在兼具高強度、大功率的雷達/紅外雙重特征物體為小概率事件。因此，本實施例制備的定位器在空域定位、搜尋救助領(lǐng)域具有較為明顯的優(yōu)勢，可以起到定位效果。本發(fā)明實施例制備的定位器的優(yōu)勢主要為：體積小、質(zhì)量輕、工作時不需要電源或太陽能、雷達/紅外雙重信號特征強。實施例2本實施例的自燃式雷達/紅外無源式定位器的合金液的四種金屬單質(zhì)的質(zhì)量百分含量、坩堝底部的縫隙寬度、堿液中OH-的濃度、堿液溫度和浸泡時間，見表3，其他制備方法與實施例1相同或做適當(dāng)調(diào)整。本實施制得的自燃式定位器的紅外測試結(jié)果和雷達信號強度見表4。表3實施例2-6的制備條件表4實施例2-6的測試結(jié)果實施例紅外測試平均值(W/Sr)雷達信號強度平均值(dB)實施例216951實施例317150實施例416651實施例516053實施例617850從上面測試結(jié)果看，實施例2-6制備的定位器的紅外、雷達效應(yīng)均強于自然物體，而自然界中在同一空域存在兼具高強度、大功率的雷達和紅外雙重特征物體為小概率事件。因此，本發(fā)明自燃式雷達/紅外無源式定位器在空域定位、搜尋救助領(lǐng)域具有較為明顯的優(yōu)勢，可以起到定位效果。本發(fā)明中所述的數(shù)值范圍包括此范圍內(nèi)所有的數(shù)值，并且包括此范圍內(nèi)任意兩個數(shù)值組成的范圍值。例如，“煅燒溫度為1055-1468℃”，此數(shù)值范圍包括1055-1468之間所有的數(shù)值，并且包括此范圍內(nèi)任意兩個數(shù)值(例如：1100、1200)組成的范圍值(1100-1200)；本發(fā)明所有實施例中出現(xiàn)的同一指標(biāo)的不同數(shù)值，可以任意組合，組成范圍值。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3