隐身材料的应用与研究前景

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1、隐身材料的应用与研究前景摘要：探讨了隐身材料的种类与现状和存在问题，未来研究及发展方向等，介绍了雷达隐身、红外隐身等几种常见的隐身技术，分析未來隐身技术的发展趋势关键词：隐身材料隐身技术正文：隐身材料是隐身技术的重要组成部分,在装备外形不能改变的前提下，隐身材料(stealthmaterial)是实现隐身技术的物质基础。武器系统采川隐身材料口J以降低被探测率，提高自身的牛存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。因此隐身材料的发展及具在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应川，将成为国防高技术的重要纽成部分。

2、对于地面武器装备，主要防止空屮雷达或红外设备探测、雷达制导武器和激光制导炸弹的攻击；对于作战飞机，主要防止空屮预警机雷达、机载火控雷达和红外设备的探测，主动和半主动雷达、空对空导弹和红外格斗导弹的攻击C为此•常需要雷达、红外和激光隐身技术。隐身材料的分类隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、町见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。1・雷达吸波材料雷达吸波材料是最重要的隐身材料之一，它能吸收雷达波，使反射波减弱其至不反射雷达波，从而达到隐身的口的。如H本研制的一种由电阻抗变换层

3、和低阻抗谐振层纽成的宽频带高效吸波涂料，其屮变换层由铁氧体和树脂混合组成，谐振层由铁氧体导电短纤维和树脂纽成，在1〜20吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。雷达吸波材料屮尤以结构型雳达吸波材料和吸波涂料最为重要，国外冃前已实川的主要也是这两类隐身材料。雷达吸波涂料主要包括磁损性涂料、电损性涂料。(1)磁损性涂料磁损性涂料主要由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成。口前国外航空器的雷达吸波涂层大都属于这一类。这种涂层在低频段内有较好的吸收性。美国Condictron公司的铁氧体系列涂料，厚1mm,

4、在2〜10GHz内衰减达10〜12dB,耐热达500°C；Emerson公司的EccosorbCoating268E厚度1.27mm,重4.9kg/m2,在常用雷达频段内(1~16GHz)有良好的衰减性能(10dB)。磁损型涂料的实际重量通常为8〜16kg/m2,因而降低重量是亟待解决的重要问题。(2)电损性涂料电损性涂料通常以各种形式的碳、SiC粉、金属或镀金属纤维为吸收剂,以介电聚合物为粘接剂所组成。这种涂料重量较轻(一般可低于4kg/m2),高频吸收好，但厚度大，难以做到薄层宽频吸收，尚未见纯

5、电损型涂层用于飞行器的报道。90年代美国Carnegie-Mellon大学发现了一系列非铁氧体型高效吸收剂，主要是一些视黄棊席夫碱盐聚合物，其线型多烯主链上含冇连接二价棊的双链碳■氮结构，据称涂层可使雷达反射降低80%,比重只有铁氧体的1/10,有报道说这种涂层已用于B・2飞机。2•复合型红外隐身材料复合型红外隐身材料主耍冇涂料型隐身材料、多层隐身材料和夹芯材料O(1)涂料型隐身材料涂料型红外隐身材料一般由粘合剂和填料两部分纽成。填料和粘合剂是影响红外隐身性能的主耍因素，冃前的研究大多针对热隐身。(

6、1)多层隐身材料多层隐身材料中最常见的是涂敷型双层材料。一般有微波吸收底层利红外吸收面层组成。德国的Boehne研制了一种双层材料，底层有导电石墨、炭化硼等雷达吸收剂(75%〜85%),Sb2O3阻燃剂(6%〜8%)和橡胶粘合剂(7%〜18%)组成，面层含有在大气窗口具有低发射率的颜料。国内研制出了面层为低发射率的红外隐身材料，内层宙达隐身材料可用结构型和涂层型两种吸波材料的双层隐身材料。⑶夹芯材料夹芯材料一般由而板和芯组成。曲板一般为透波材料，芯为电磁损耗材料和红外隐身材料C隐身材料新技术1•纳米

7、复合隐身材料的复合新技术隐身材料按具吸波机制可分为电损耗型与磁损耗型。电损耗型隐身材料包括SiC粉末、SiC纤维、金属短纤维、钛酸倾陶瓷体、导电高聚物以及导电石墨粉等；磁损耗型隐身材料包括铁氧体粉、拜基铁粉、超细金属粉或纳米相材料等。运川复合技术对这些材料进行纳米尺度上的复合便町得到吸波性能大为捉高的纳米复合隐身材料。近年來，纳米复合隐身材料的制备新技术发展的很迅速，这些新的复合技术主要包括一下几种：(a)以在材料合成过程屮于基体屮产牛弥散相且与母体有良好相容性、无重复污染为特点的原位复合技术。(b

8、)以自放热、自洁净和高活性、亚稳结构产物为特点的自蔓延复合技术。(c)以组分、结构及性能渐变为特点的梯度复合技术(d)以携带电荷基体通过交替的静电引力來形成层状高密度、纳米级均匀分散材料为特点的分子自组装技术。(e)依靠分子识别现象进行有序堆积而形成超分子结构的超分子复合技术。材料的性能与组织结构有密切关系。与具他类型的材料相比，复合材料的物相之间有更加明显并成规律化的几何排列与空间结构属性，因此复合材料具冇更加广泛的结构町设计性。纳米隐身符合材料因综合了纳米材料与复