功能材料论文

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功能材料是指具有一定性能和特性,能够满足特定需求的材料。

在现代科技发展的大背景下,功能材料得到了广泛的应用和研究。

本文将从功能材料的定义、分类、应用以及发展前景等方面进行阐述。

首先,功能材料是指具有特殊功能和性能的材料。

功能材料可以根据其性能和用途分类,常见的功能材料包括光电材料、磁性材料、超导材料、催化材料等。

这些材料在光电器件、磁性存储、超导电性、催化反应等方面都有广泛的应用。

其次,功能材料在各个领域有着重要的应用。

例如,光电材料广泛应用于太阳能电池、光电二极管、液晶显示器等;磁性材料在信号处理、磁存储、传感器等方面有着重要的应用;超导材料在电能传输、磁共振成像、能源储存等方面有着巨大的潜力;催化材料可以加速化学反应速率,广泛应用于催化剂、汽车尾气净化等领域。

这些功能材料的应用对于提高能源利用效率、改善环境、推动科技进步都具有重要意义。

最后,功能材料具有广阔的发展前景。

随着科技的不断进步和需求的增长,对于功能材料的研究和应用也将不断提高和扩展。

例如,新型光电材料的研发将有助于提高光电器件的效率和稳定性,推动太阳能行业的发展;磁性材料在数据存储、信息通信等领域的需求不断增长,对材料性能的要求也越来越高;超导材料的应用前景非常广阔,可以推动能源领域的革命性变革;催化材料的研究和应用也有着巨大的潜力,在化学工业、环境治理等方面发挥更大的作用。

总之,功能材料具有特殊功能和性能,在各个领域有广泛的应用和重要的意义。

随着科技的不断进步和需求的增长,功能材料的研究和应用也将不断提高和扩展。

相信在未来的发展中,功能材料将为人类社会的发展做出更大的贡献。

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功能材料——蚕丝蛋白蚕丝蛋白(Fibroin)又名:丝素蛋白。

丝素蛋白,是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,含量约占蚕丝的70%~80%,含有18种氨基酸,其中甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)和丝氨酸(ser)约占总组成的80%以上。

丝素本身具有良好的机械性能和理化性质,如良好的柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性、缓释性等,而且经过不同处理可以得到不同的形态,如纤维、溶液、粉、膜以及凝胶等。

蚕丝蛋白纤维是一种新型的功能性纤维,具有其它纤维及加工品无生物可替代的独特性能和无可比拟的旺盛生命力。

经过染织而成的各种色彩绚丽的蚕丝蛋白面料,更易缝制加工成各类高级成衣及运用于高档家纺市场。

蚕丝蛋白纤维所具有的特别功效有以下五点:第一,舒适感。

蚕丝蛋白纤维与人体有极好的生物相容性,加之表面光滑,手感柔软,其对人体的摩擦刺激系数较其他各类纤维要低的多。

因此,当我们的娇嫩肌肤与滑爽细腻的蚕丝蛋白纤维邂逅时,它以其特有的柔顺质感,依着人体的曲线,体贴而又安全地呵护着我们的每一寸肌肤。

第二,吸、放湿性好。

蚕丝蛋白纤维富集了许多胺基(-CHNH)、氨基(-NH2)等亲水性基团,又由于其多孔性,易于水分子扩散,所以它能在空气中吸收水分或散发水分,并保持一定的水分。

在正常气温下,它可以帮助皮肤保有一定的水分,不使皮肤过于干燥;在夏季穿着,又可将人体排出的汗水及热量迅速散发,使人感到凉爽无比。

正是由于这种性能,使蚕丝蛋白纤维更适合于与人体皮肤直接接触。

第三,光泽度好。

蚕丝蛋白纤维中含有的蚕丝蛋白,是从蚕儿吐出的雪白的蚕丝中提取,为纯天然产品,织成的面料含有丝般光泽,穿上之后光彩照人。

第四,抗紫外线,热晒牢度好。

蚕丝蛋白中的色氨酸、酪氨酸能吸收紫外线,因此蚕丝蛋白纤维具有较好的抗紫外线功能。

而由于载体是粘胶纤维,以及研发过程中的采用的一些高新技术使得蚕丝蛋白纤维在抗紫外线的前提下,热晒牢度较好,不会因为热晒而掉色,使面料颜色发生改变,从而降低美观效果。

功能材料在机械工程中的应用(论文)

功能材料在机械工程中的应用(论文)

机械工程材料课程论文功能材料在机械工程中的应用作者: 车辕摘要:功能材料是指具有特殊的电、磁、光、热、声、力、化学性能生物性能及其相互转化的功能,不是被用于结构目的,而是用已实现对信息和能量的感受、计测、显示、控制和转换位主要目的的高新材料。

功能材料是现代高新技术发展的先导和基础,是21世纪重点开发和应用的新型材料。

其在汽车上的应用也是显而易见的。

关键词:散热快耐高温高寿命Abstract: Functional material means of a special electricity, magnetic, light, heat, sound, power, chemical weapons and biological weapons mutual transformation function is not being used for structural purposes, but has been used to achieve energy information and feelings, or measuring, display, control and conversion spaces main purpose of the high material. Functional materials is a modern high-tech development and pilot basis, the focus is the development and application of 21 new materials. Its application in the car is obvious.Keyword: Heat release soon Withstand high temperatures High life 在没有学《机械工程材料》这门课程之前,我总是觉得这材料吗无非不就是些钢或是铁什么的,用当初弱智的想法总认为这门课没有多大意思,可是这个想法在上过课后可以说是彻彻底底的改变了,其实说为"改变"太轻了,应该说是"醒悟",为什么会这么说呢?想想这么多年来,自己总以为自己对汽车稍有些了解,正是因为这才报了汽车这专业,可是到头来,咱连钢和铁都没分得清,真是惭愧啊!难道这只是一个观念上的"改变"就行了吗?回答肯定是不行,观念的改变只是个表面现象,而真正让人得到是什么啊,是教训,是什么教训,是让一个人了解自我认识自我的教训,让自己知道了自己到底缺什么到底应该学些什么,这才是此教训的最终目的,之所以这样,我才叫这样的感想叫“醒悟”。

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功能材料论文传统材料在功能材料领域中起着重要作用。

功能材料指的是具有特殊功能的材料,比如具有导电、发光、吸附等性质的材料。

传统材料在功能材料领域中的应用主要有两个方面的意义。

首先,传统材料是功能材料的重要基础。

许多功能材料的研制都需要依赖传统材料的基础。

例如,导电材料的研发离不开金属和导电聚合物材料的支撑。

发光材料的研究也需要传统材料来实现。

另外,许多功能材料的性能也需要传统材料来进行改进。

例如,通过改变传统材料的结构和组分,可以改变其导电性能、热传导性能等。

因此,传统材料在功能材料领域中起着不可替代的作用。

其次,传统材料在功能材料应用中具有很大的潜力。

传统材料具有成熟的制备工艺和丰富的应用经验,这使得其在功能材料领域中具有广泛的应用前景。

例如,金属材料具有良好的导电性能和机械性能,可以用于制备导电材料和传感器。

聚合物材料具有良好的可塑性和化学稳定性,可以用于制备各种功能材料,如吸附材料、膜材料等。

陶瓷材料具有优异的耐高温性能和化学稳定性,可以用于制备高温材料和催化剂等。

需要注意的是,传统材料在功能材料领域中的应用还存在一些问题。

一方面,传统材料的性能可能无法满足功能材料的要求。

例如,金属材料的导电性能可能无法满足高频电子器件的需求。

因此,研究人员需要对传统材料进行改进和优化,以提高其性能。

另一方面,传统材料的制备技术可能无法满足功能材料的需求。

例如,传统陶瓷制备工艺可能无法制备具有特殊孔结构的陶瓷材料。

因此,研究人员需要开发新的制备方法,以满足功能材料的特殊需求。

总之,传统材料在功能材料领域中具有重要的作用和潜力。

传统材料是功能材料的基础,也是功能材料的重要组成部分。

通过改进和优化传统材料的性能和制备技术,可以进一步拓展功能材料的应用领域,推动功能材料的发展和应用。

功能高分子材料范文

功能高分子材料范文

功能高分子材料范文功能高分子材料是一种具有特殊性能的高分子材料,能够通过结构设计、改性或添加特殊功能组分来实现特定的功能或性能。

这些功能可以包括力学性能、电学性能、热学性能、光学性能、化学稳定性等等。

功能高分子材料在各个领域都具有广泛的应用前景,如电子领域、医疗领域、能源领域、环保领域等。

一、力学性能功能高分子材料在力学性能方面有很多独特的优势。

例如,基于炭纳米管增强的高分子复合材料具有很高的强度和刚度,可以应用于航空航天、汽车制造等高强度要求的领域。

另外,具有特殊结构的高分子材料,如形状记忆聚合物,能够通过温度或其他外界刺激改变形态,具有很大的形状可变性,可以应用于智能材料、机器人等领域。

二、电学性能功能高分子材料在电学性能方面也有很多特点。

例如,导电高分子材料具有良好的导电性能,可以应用于电子设备、传感器、柔性显示等领域。

另外,功能高分子材料还可以调控电荷迁移、离子传输等电学特性,用于研究电荷载流子行为、发展新型电介质材料等。

三、热学性能功能高分子材料在热学性能方面也有广泛的应用。

例如,高分子材料的导热性能有时是一个重要的考虑因素,对于需要散热的电子设备、光学器件等有很大的作用。

此外,高分子材料的热膨胀系数可以调控,从而制备出具有特殊热膨胀特性的材料,用于热致形状记忆材料、超高温材料等。

四、光学性能功能高分子材料在光学性能方面也有独特优势。

例如,具有高折射率的高分子材料可以应用于光学透镜、光纤通信等领域。

另外,具有光学活性的高分子材料可以应用于手性催化、光学降解等领域。

此外,基于聚合物基底的有机发光二极管(OLED)具有特殊的光电性能,用于照明、显示等领域。

五、化学稳定性功能高分子材料在化学稳定性方面也有很多特点。

例如,阻燃高分子材料具有很好的抗火性能,可以用于电缆、建筑材料等领域。

另外,耐腐蚀高分子材料可以应用于化工、医药包装等领域。

此外,具有特殊透气性的高分子材料可以应用于膜分离、纳米过滤等领域。

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Z09016237 韩兴泉复合材料加工及应用技术功能材料的研究进展随着经济的迅速发展,人们对材料的需求日益增加。

为了满足这些现代技术对材料的需求,世界各国都非常重视功能材料的研究和开发。

功能材料作为现代技术的标志,引起了各国的关注,已经成为材料科学中的一个分支学科,并在不同程度上推动或加速了各种现代技术的进一步发展。

本篇综述简单介绍了功能材料的基本性能、特点和分类及其发展现状和发展趋势。

1. 前言材料是现代科技和国民经济的物质基础。

一个国家生产材料的品种、数量和质量是衡量其科技和经济发展水平的重要标志。

因此,现在称材料、信息和能源为现代文明的三大支柱,又把新材料、信息和生物技术作为新技术革命的主要标志。

材料的发展虽然历史悠久,但作为一门独立的学科始于20世纪60年代。

材料的研究和制造开始从经验的、定性的和宏观的向理论的、定量的和微观的发展。

20世纪70年代,美国学者首先提出材料科学与工程这个学科全称。

1975年美国科学院发表的《材料与人类》专著中[1],对材料科学与工程定义为:探索和应用材料的成分、结构、加工和其性质与应用之间关系的一门学科。

功能材料的概念是美国 Morton J A于1965年首先提出来的。

功能材料是指具有一种或几种特定功能的材料,如磁性材料、光学材料等,它具有优良的物理、化学和生物功能,在物件中起着“功能”的作用[2]。

20世纪60年代以来,各种现代技术的兴起,强烈刺激了功能材料的发展。

为了满足这些现代技术对材料的需求,世界各国都非常重视功能材料的研究和开发。

同时,由于固体物理、固体化学、量子理论、结构化学、生物物理和生物化学等学科的飞速发展以及各种制备功能材料的新技术和现代分析测试技术在功能材料研究和生产中的实际应用,许多新功能材料不仅已经在实验室中研制出来,而且已经批量生产和得到应用,并在不同程度上推动或加速了各种现代技术的进一步发展。

因此,功能材料学科已经成为材料科学中的一个分支学科。

功能材料论文

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功能材料论文功能材料是一类具有特殊功能或性能的材料,它们可以在各种领域发挥重要作用。

本文将就功能材料的定义、分类、应用以及未来发展方向进行探讨。

首先,功能材料是指具有特殊功能或性能的材料,它们可以通过特定的制备工艺和结构设计实现对光、电、磁、声、热等能量的转换、传感、存储和控制。

功能材料的研究和开发已成为当今材料科学与工程领域的热点之一。

其次,功能材料可以根据其功能特性进行分类,包括光学材料、电子材料、磁性材料、传感材料、储能材料等。

光学材料主要用于光学器件、显示器件和光学通信领域;电子材料主要用于电子器件、集成电路和电子元件领域;磁性材料主要用于磁记录、磁传感和磁存储领域;传感材料主要用于生物传感、化学传感和环境传感领域;储能材料主要用于电池、超级电容和储能器件领域。

再者,功能材料在各个领域都有着广泛的应用。

例如,光学材料在激光器、光纤通信和光学传感器中发挥着重要作用;电子材料在集成电路、半导体器件和电子元件中具有重要地位;磁性材料在磁记录、磁传感和磁存储领域有着广泛的应用;传感材料在生物传感、化学传感和环境传感领域发挥着重要作用;储能材料在电池、超级电容和储能器件中具有重要地位。

最后,功能材料的研究和开发具有重要的意义,未来的发展方向主要包括新型功能材料的设计与制备、功能材料的性能优化与调控、功能材料的应用拓展与产业化等方面。

随着科学技术的不断进步和社会需求的不断增长,功能材料必将在未来发挥着更加重要的作用。

综上所述,功能材料作为一类具有特殊功能或性能的材料,在当今社会发展中具有重要地位。

它们的研究和应用将为各个领域的发展提供重要支撑,未来的发展前景十分广阔。

希望本文能够对功能材料的研究和应用有所启发,推动功能材料领域的进一步发展。

纤维素先进功能材料论文

纤维素先进功能材料论文

纤维素先进功能材料论文摘要:通过对纤维素先进功能材料的分析可知,纤维素先进功能材料能够有效利用纤维素的价廉、量大、易获得、可再生等特点,拓展纤维素材料的使用领域。

相信纤维素先进功能材料的应用范围将会越来越广。

新技术和新溶剂的开发和使用,会极大地推动纤维素功能材料的开发。

纤维素是自然界中分布最广、存储量最大的天然高分子,它能够构成植物细胞壁,然后通过植物的光合作用继续产生大量的纤维素。

换句话讲,纤维素是一种优秀的可再生资源。

在使用过程中,纤维素与合成高分子相比,具有无毒、无污染、容易改性的特点,所以,它的存在更有利于社会的可持续发展。

1 纤维素材料随着石油、煤、天然气等不可再生能源的应用,环境问题日益严重,这些能源的用量也在逐渐减少,所以,纤维素材料的研究已经成为了国际重点研究领域,纤维素的先进功能材料也已经逐渐成为了纤维素的科研热点。

因为天然纤维素不能熔融,也很难在常规溶剂中溶解,所以,该材料的加工性能很差,这种情况限制了纤维素材料的运用。

在传统的纤维素材料生产中,主要采用黏胶法或铜氨溶液法。

虽然黏胶法一直在纤维素再生产中占有主要地位,但是,这种方法大量使用烧碱和硫酸,在生产过程中会释放有毒气体,严重污染环境。

2 物理法制备纤维素功能材料2.1 纯纤维功能材料纤维素中的纤维能够制造出性能优良的纺织品。

使用黏胶法制备再生纤维是目前最普遍的方法,但是,这种方法造成的污染很严重,所以,需要使用新工艺代替。

在制备工程中,氯化锂或二甲基乙酰胺受自身体系的制约,很难进行工业化生产,所以,开创了4-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)体系,实现了新的工业化生产。

利用这种方法生产出的再生纤维又被称为Lyocell纤维。

这种纤维不仅有天然纤维的手感,还具有模量高、湿度强和延展性好等特点。

再生纤维制造出的衣服不仅穿着舒服,而且耐磨,经常被应用于高档服装制造上。

但是,这种制作溶剂的价格非常高,并且对回收技术的要求也很高,需要大量的前期资金投入,所以,这种方法并没有被推广。

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雷达隐身材料的发展现状、存在问题及发展趋势摘要:隐身技术普遍应用于军事领域,首先介绍了雷达隐身材料的研究和发展现状,重点说明了几种雷达隐身材料,并且提出隐身材料的发展趋势和几点构想。

关键字:雷达;隐身技术;隐身材料在当今世界军事领域,随着现在科学技术的迅速发展,光电磁探测技术水平的提高,传统的作战武器在战场中受到的威胁越来越严重。

作为当代三大军事技术革新之一,隐身技术已经成为海、陆、空、天、电磁五位一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术措施,是提高飞机、导弹等武器系统生存、突防,尤其是纵深打击能力的有效手段。

隐身材料作为隐身技术的核心已经成为各国研究的重中之重,备受世界各军事大国的高度重视【1】。

在现代战争中,雷达作为军事战争中重要的探测和预警方式,因此,雷达隐身技术是隐身技术的重点。

在雷达隐身技术中,可以通过合理的外形设计减少目标外形在某些方位下的雷达散射面积来达到隐身的目的,但是飞行器的外形隐身具有一定的局限性,受到战术指标的限制。

所以,雷达隐身材料的发展和应用成为隐身技术发展的关键因素之一【2】【3】。

1、雷达隐身材料研究和发展现状目前,在雷达隐身材料中最主要和发展最快的隐身材料是雷达吸波材料,所谓雷达吸波材料是指能够吸收衰减入射的电磁波,并将其电磁能转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。

雷达隐身技术对吸波材料的基本要求如下:1)材料的化学稳定性应有较宽的温度范围。

2)足够宽的工作频带中,要求材料与空气有良好的匹配,使空气与材料界面的总反射很小,这就要求材料有较好的频率特性,再通过合理的设计,充分利用材料的性能。

3)要求吸波涂层材料的面密度小、质量轻,其中对隐身飞行器尤为关键。

4)有高的力学性能及良好的环境适应性和理化性能,就是要求材料具有粘结强度高,耐一定的温度和不同环境变化的要求。

在传统吸波材料中,铁氧体吸波材料和金属微粒吸波材料是两种研究得最多、性能最好,并已得到较广泛应用的吸波材料,纳米材料和多晶铁纤维则是目前众多新型吸波材料中性能最好的两种,而智能雷达隐身材料则是一种新型雷达隐身材料的设计理念,属于未来的发展趋势,下面将对上述五种雷达隐身材料进行重点介绍。

1.1纳米吸波材料纳米材料是指材料组分特征尺寸在0.1~100nm的材料,该材料由“颗粒组元”和“界面组元”组成。

在微波场的辐射下,纳米材料中的原子电子运动加剧,促使磁化使电磁能转化为热能,从而增加了对电磁波的吸收性能。

纳米薄膜或纳米多层膜具有优异电磁性能,做成纳米结构的微米粉作吸收剂,具有频带宽、兼容性好、质量小和厚度薄等特点,是一种有发展前途的雷达吸波材料,适用于隐身材料宽带优化设计。

纳米吸波材料的吸波机理分析表明,对同种物质而言,纳米材料的吸波性能优于常规材料,且纳米颗粒的大小直接影响着物质的吸波性能。

目前,美、俄、法、德、日等国都把纳米吸波材料作为新一代雷达吸波材料进行探索与研究。

美国已研制出一种称作超黑粉的纳米吸波材料,其对雷达波的吸收率高达99%,并将其用于F-19A、F-117A等型号的隐身战斗机,其中F-117隐身战斗机在海湾战争、科索沃战争中所起的重要作用【4】【5】。

法国最近研制成功一种宽频吸波涂层,它由粘结剂和纳米级微屑填充材料构成,纳米级微屑由超薄不定型磁性薄层及绝缘层堆叠而成,磁性层厚度为3nm,绝缘层厚度为5nm,绝缘层可以是碳或无机材料。

1.2铁氧体吸波材料铁氧体由于电阻率较高,可避免金属导体在高频下存在的趋肤效应,因此在高频时仍能保持较高的磁导率,另外其介电常数较小,可与其它吸收剂混合使用来调整图层的电磁参数,因此是一种重要的电磁波吸收剂。

用于作为吸波材料的铁氧体主要为尖晶石型、石榴石型和铁铅石型,许多研究表明,三中铁氧体中六角晶系铁铅石型吸波材料的性能最好【6】。

铁氧体吸波材料已广泛应用于隐身技术,如B-2隐身轰炸机的机身和机翼蒙皮最外层涂覆有镍钴铁铁氧体吸波材料,TR-1高空侦查机上也使用了铁氧体吸波材料。

当面密度约5kg/m2、厚度约2mm时,铁氧体吸波材料在(8~18)GHz频带内吸收率可低于—10Db。

由于铁氧体吸波材料既有磁介质又是电介质,它具有磁吸收和电吸收两种功能,是性能极佳的吸波材料。

同其它吸波材料相比,它具有体积小、吸波效果好、成本低的特点,但它也存在密度大、高温特性差等缺点。

1.3金属微粒吸波材料金属对电磁波具有吸收和很强的反射特性,但作为隐身材料,必须通过各种手段来改变它们的反射性能。

制备金属超细颗粒,以此来改变其电磁传输特性,成为一种较理想的隐身材料。

金属微粉吸波材料主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收损耗电磁波,目前已广泛应用于隐身技术,如美国F/A-18C/D“大黄蜂”隐身飞机使用了羰基铁微粉吸波材料【7】。

金属微粉吸波材料主要有两类:一是羰基金属微粒吸波材料;二是通过蒸发、还原、有机醇盐等工艺得到的磁性金属微粉吸波材料。

金属微粉吸波材料的缺点在于:抗氧化、耐酸碱能力差,远不如铁氧体;介电常数较大且频谱特性差,低频段吸收性能较差;密度较大,其吸收剂体积占空比一般大于50%。

1.4多晶铁纤维吸波材料多晶铁纤维吸波材料的研究始于80年代中期,它包括Fe、Ni、Co及其合金纤维。

多晶铁纤维具有独特的形状各异性,粘结剂中多晶铁纤维层状取向排列所形成的多晶铁纤维吸波涂层,可在很宽的频带内实现高吸收率,质量比传统金属微粉吸波材料减轻40%~60%。

多晶铁纤维的形状特征决定了多晶铁纤维具有较高的磁导率,而电阻率却很小,因而将有很强的涡流损耗,此外,多晶铁纤维还具有较强的介电损耗吸收。

多晶铁纤维是良导体,在外界交变电场的作用下,纤维内的自由电子发生振荡运动,产生振荡电流,将电磁波的能量部分地转变为热能。

多晶铁纤维吸波材料已用于法国国家战略防御部队的导弹和载人飞行器,同时正验证用于法国下一代战略导弹弹头的可能性【8】。

1.5智能雷达隐身材料传统被动雷达隐身材料一旦成型,其工作带宽、谐振频率、最大吸收深度等参数都是固定的,难以满足外部复杂多变电磁环境所需要的自适应隐身要求【9】。

而智能雷达隐身材料主要利用智能材料智能、可控等特性,通过对所设计成型的吸波材料施加外部信号来调控材料的吸波特性,实现智能雷达隐身。

智能材料可通过自身结构表层或内部获取的关于环境条件及其自身变化信息,通过综合判断、信息处理而作出相应反应,如通过改变自身结构或功能等特性来很好的协调自身与外界的适应度,即构成具有自适应性的材料系统。

智能蒙皮是智能雷达隐身材料实现功能的一种重要方式。

智能蒙皮是通过将光纤传感器、微处理装置、微型电子元件、特殊功能装置植入武器系统的外层或内部结构体中,这样飞机表层不仅能承受载荷和维持外形,而且具有通讯、隐身、电子对抗、火控、飞控等功能。

美国空军于1985年首先提出光纤智能蒙皮隐身的概念和计划,将这中光纤灵巧蒙皮内嵌入雷达、导航设备、目标搜索以及各种传感器元件中【10】,使光纤数字电路遍布飞机机翼内来进行感知、传感,通过采用特殊功能材料或系统结构来实现飞行器隐身等特殊功能要求。

将来的武器将会更多地在表层结构上采用智能蒙皮【11】。

智能材料隐身材料的研究必将带来新的理论和工艺研究方法,对材料科学的发展具有很大的促进作用,同时智能雷达隐身材料作为雷达隐身的一个新兴方向和重要领域必将发挥更大的作用。

2存在的问题正是“尺有所短”,目前军事领域的雷达隐身技术方面还存在着尚未解决的问题,主要集中在以下几个方面:1)随着探测技术的迅速发展,单一功能的隐身材料难以在整个电磁频谱内都保持相同的低可观测性,在现实战争中使用的局限性越来越大,取而代之的是多频谱兼容的多功能隐身材料,但多频谱兼容的多功能隐身材料的开发需要面对更大的挑战;2)采用的雷达隐身材料种类繁多,而且在实际生产中要求达到前所未有的工艺水平,这增加了制造难度;3)使用雷达吸波材料需要额外的保障、实验和评估程序,造成维护难的问题,美国的B-2轰炸机每飞行1小时至少需要50小时的维护;4)雷达隐身材料在现实战争中应用时易受实际天气、湿度等影响,达不到真正的要求。

3发展趋势军事探测和制导技术的发展促使了隐身材料的发展,传统吸波材料以强吸收为主要目标,而未来无论哪种隐身材料,今后的发展趋势都向着质轻、带宽、高效、耐久的方向发展,满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐海洋气候、抗核辐射等更高要求,而且,随着多模技术的发展,传统具有单一隐身功能的材料已经无法同时躲避多种探测手段的围攻,因此多波段兼容的隐身材料也是未来的发展趋势,下面提出几点构想:1)利用纳米技术制造智能材料,这样材料有可能同时具有纳米材料的频带宽、兼容性好、质量小和厚度薄等特点,而且还可以具有智能隐身材料的感知功能、信息处理功能并对信号作出最佳响应的功能;2)可以通过仿生工程,开发一种新型仿生材料;3)利用一种装置可以产生于目标同频率,同振幅但相位相反的电磁波,与反射波发生相消干涉,从而消除散射信号。

参考文献【1】Toru Maeda, Satoshi Sugimoto, Toshio Kagotani. Effect of the soft/hard exchange interaction on natural resonance frequency and electromagnetic wave absorption of the rare earth-iron-boron compounds [J]. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2004, (281): 195-205.【2】Jaggard D L, Liu J C, Sun X. Spherical chiroshield [J]. Electronics Letters, 1991, 27(1):77 -79.【3】 D L Jaggard, N Engheta,J Liu. A Salisbury Shield Alternative[J]. Electronics Letters, 1990, 26(17):1332-1334【4】Fu Xiao-ling. Research into Function of Absorbing Wave of Metallic Magnetic Ultrafine Powders [J]. Journal of Xi' an Mining Institute, 1999 , 19(1):92-96(Ch).【5】Zhang Li-de, Mou Ji-mei. Nanomaterial and Nanostructure [M]. Beijing:Science Press, 2001(Ch)【6】Sun Jingjing, Li Jiaobao, Sun Geliang. Effects of La2O and Gd203 on some properties of Ni-Zn ferrite. J. Magn. Magn.Mater. 2002, 250: 20【7】Berthault A, Rousselle D, Zerah G. Magnetic properties of permalloy microparticles. J .of Magnetism & Magnetic Materials, 1992;(112)【8】Charles E B, Eric J B , Richard J K, et al. Microwave absorber employing acicular magnetic metallic Patent 5085931 , 1992【9】Ford K L, Chambers B. Dynamically adaptive microwave structures[C]//High Frequency Postgraduate Student Colloquium. Leeds, UK,1999:54.【10】Tennant A, Chambers B. A single-layer tuneable microwave absorber using an active FSS[J]. IEEE Microwave Wireless Components Lett,2004,14(1):46【11】Ford K L, Chambers B. Dynamically adaptive microwave structures[C]//High Frequency Postgraduate Student Colloquium.Leeds,UK,1999:54。

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