隐形材料
隐形材料
隐形材料定义：旨在降低武器装备的雷达、红外、可见光或声波等可探测信号特征、使之难以被探测、识别、跟踪或攻击的一种特殊用途材料。
所属学科：航空科技（一级学科）；航空材料（二级学科）简介：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（stealth material）是实现隐身技术的物质基础。
武器系统采用隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，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其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用，将成为国防高技术的重要组成部分。
对于地面武器装备，主要防止空中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，主要防止空中预警机雷达、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。
浅谈隐形材料隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、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。
这里便着重介绍几类重要的隐身材料。
雷达隐身涂料技术：为了减少雷达截面，常用的隐身技术途径有三类：即外形设计技术、吸收材料技术和加载对消技术。
下面主要介绍相关的雷达隐身涂料技术：涂敷型吸波涂料：实质上是一种高分子复合涂料。
它是以高分子溶液或乳液为基料，及波刘和其它附加成分分散加入其中而制成。
如美国研制的系列铁氧体吸波涂料，主要成分是俚镉、镍镉和锂锌铁氧体，它在厘米波段到分米波段，可使雷达波反射衰减达20DB。
因此，研制开发“轻、薄、宽”的吸波涂料是今后主要发展方向。
（例如B-2战略隐形轰炸机上就是用了一种基于环氧树脂的“先进高频材料”隐身涂料）目前国外正在研制超薄层、宽频带、高效能的吸波涂料，例如放射性同位素吸波涂料。
它利用钋210 和锔242 等同位素射线产生的等离子体来吸收雷达波，在（1－20）GH2 宽频带内雷达反射波可衰减20DB。
美国伯奇博士研制一种名为ATRSBS 的化合物，它吸收雷达电磁波后转化为热能，起到雷达隐身之作用。
隐形材料
隐形材料的“隐形” 隐形材料的“隐形”实质
隐形技术并非让人从人间蒸发，而是利用光 学原理、电磁原理，使自己在敌人的视觉、 光学侦察器材、红外侦察器材前不可见，或 与环境融合而不可辨。 隐形技术本来是指雷达频段的隐形，采用特 殊形状设计、吸波材料，形材料应用前景
隐形技术在军用和民用方面的前景很广阔。例如， 可研制一种容器遮蔽核磁共振扫描仪干扰；可建隐 形罩以避免障碍物阻挡手机信号；甚至可在炼油厂 上建一个隐形罩，使它不影响海边的美丽风景。医 生手术所戴的手套使用“隐形”技术，医生动手术 的手就会变得“透明”，不会挡住需要手术的部位。 飞机驾驶舱的底部“穿”上“隐形衣”，飞机着陆 时，驾驶员就能很清楚地看到地面跑道的情况，着 陆时就更安全。 尤其伴随隐形飞行器、隐形战斗车辆、隐形舰艇、 隐形弹药的出现，单兵隐形技术也从实验室走上了 战火纷飞的阵地。
隐形材料应用举例
反可见光侦察隐形衣 反红外侦察隐形衣 变色隐形衣 视而不见的透明服 隐形帐篷
反可见光侦察隐形衣
它印有与大自然主色调一致的6种颜色构成的 变形图案。这些图案是经过计算机对大量丛 林、沙漠、岩石等复杂环境进行统计分析后 模拟出来的。它可使着装者的轮廓产生变形， 其细碎的图案与周围环境完全融合，即使目 标在运动也不易被发现。
视而不见的透明服
日本东京大学工程学教授田智晋也研发出一 种神奇的“透明服”，可以从人前看到人后 的一切，从而达到“视而不见”的隐形效果。 其原理是利用透明服后的摄像机，把影像传 送并映射到前面具有反光功能的衣服表面， 使人能看到着装者背后的影像，如同着装人 是“透明”的。
隐形帐篷
除研制、装备各种隐形衣外，国外还在研制 用于集体防护的隐形帐篷。它用特殊材料制 成，顶部和围墙采用隐形材料，支架和固定 体采用塑料或复合材料，外型类似一个平台。 它能有效地防敌雷达探测，保护作战人员免 受弹片和轻武器杀伤，并且具有防光辐射、 放射性沾染和化学武器的功能。
隐身材料(中文版)资料课件
03
隐身材料的发展历程
隐身材料的历史背景
早期的隐身材料
最早的隐身材料可以追溯到二战时期 ，当时德国和英国等国家开始研究雷 达吸波材料，用于减少飞机和舰艇被 雷达探测到的可能性。
05
隐身材料的市场前景
隐身材料的市场需求
军事应用
隐身材料在军事领域具有广泛的应用 ，如隐形战斗机、雷达干扰设备等， 随着军事技术的不断发展，对隐身材 料的需求也在不断增加。
民用领域
除了军事应用外，隐身材料在民用领 域也有广阔的应用前景，如航空航天 、电子通信、生物医疗等，随着科技 的进步，这些领域对隐身材料的需求 也在逐渐增长。
隐身材料的应用领域
军事领域
隐身材料广泛应用于军事领域， 如战斗机、轰炸机、导弹、卫星 等武器装备和战略目标的隐身涂 层，以提高生存率和突防能力。
民用领域
随着科技的发展，隐身材料也逐 渐应用于民用领域，如建筑、汽 车、电子设备等领域的电磁屏蔽 和防护涂层。
02
隐身材料的原理
隐身材料的工作原理
隐身材料的工作原理主要是通过特定 的材料结构和特性，吸收、散射或干 涉电磁波，使其在特定方向上难以被 探测和识别。
用。
需要注意的是，化学合成法可能 会产生环境污染和废料处理等问 题，因此需要采取相应的环保措
施。
物理制备法
物理制备法是通过物理手段，如磁场、电场、等离子体等，将原材料转化为隐身材 料的方法。
该方法具有制备条件温和、对环境友好、产品纯度高等优点，因此在一些特殊需求 的隐身材料制备中具有一定的优势。
从化工到军事应用--隐形材料
从化工到军事应用——隐形材料一、化工在军事中的应用军事学就像一个炼丹炉，把各种学科中优秀的部分采纳过来，比如计算机技术、生物技术，制造出最精细的器件，革新出最先进的技术，从而保障一个地区或是国家的安全。
化工在军事当中的应用也是处处可见。
首先，从化工这个专业说起，化工的全称为化学工程与工艺，是致力于研究化学在实际生产中的应用的一门学科。
所以她的基础是化学。
化学在军事中的应用比比皆是。
如火药、烟雾弹、燃烧弹、照明弹和催泪弹，还有可怕的化学武器。
实际上，在军事领域中无处不存在化学。
例如：利用金属的焰色反应的特征，便可制造出瑰丽多彩的信号弹。
锶的焰色反应呈洋红色，因此利用硝酸锶来制造红色信号弹，用硝酸钾可以制造紫色的信号弹。
还有各种具备特殊性能的材料的应用，如具有坚强性格的未来“第三金属”——钛，能制造飞机、火箭，还能制造坦克、军舰、核潜艇等。
钛没有磁性，磁性水雷对这种潜艇完全无能为力。
雷达是飞机的“照妖镜”，然而一种叫铁氧体的化学涂料，它能吸收雷达波，因此对涂有这种化学涂料的“隐身飞机”明察秋毫的雷达，也只能“视而不见”。
还有甚者，化学可以用作气象武器（AgI或干冰制成），用飞机进行人工催化降雨作业，让敌方区域形成暴雨，造成洪水，冲毁桥梁、破坏堤坝，导致道路泥泞、交通阻塞，从而达到削弱敌军战斗力的目的。
由此可见，化学学科已渗透到军事的各个领域中，军事武器中件件都有化学知识在起作用。
但与理科中的化学不同，化工泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业，包括基本化学工业和塑料、合成纤维、石油、橡胶、药剂、染料工业等，是利用化学反应改变物质结构、成分、形态等生产化学产品的部门。
而化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。
简单来说，就是化学提供理论，化工付诸实践。
二、隐形材料化工在军事中的应用极广，今天，我想联系教材上的部分，谈谈隐形材料。
现代攻击武器的发展，特别是精确打击武器的出现，使武器装备的生存力受到了极大的威胁，单纯依靠加强武器的防护能力已不实际。
隐形眼镜的材料
隐形眼镜的材料隐形眼镜是一种非常方便的视力矫正工具，它可以让人们在不使用传统眼镜的情况下获得清晰的视野。
隐形眼镜的材料是非常重要的，它直接影响到隐形眼镜的舒适度和透氧性能。
目前市面上常见的隐形眼镜材料主要有硅水凝胶、氢凝胶和PMMA材料。
下面我们将对这些材料进行详细的介绍。
硅水凝胶是一种新型的隐形眼镜材料，它具有良好的透氧性能和水合性能，可以有效地保持眼睛的湿润度，减少眼睛干涩和疲劳感。
硅水凝胶隐形眼镜还具有较高的抗蛋白质沉积能力，可以减少蛋白质在隐形眼镜表面的沉积，降低引起眼部不适的可能性。
此外，硅水凝胶材料还具有较好的韧性和稳定性，可以保持隐形眼镜的形状和度数稳定，不易变形。
因此，硅水凝胶材料的隐形眼镜适合长时间佩戴，特别适合那些需要长时间使用电脑的人群。
氢凝胶是目前应用最为广泛的隐形眼镜材料，它具有良好的舒适性和透氧性能。
氢凝胶材料的隐形眼镜可以有效地保持眼睛的湿润度，减少眼睛干涩和不适感。
此外，氢凝胶材料还具有较好的抗蛋白质沉积能力，可以减少蛋白质在隐形眼镜表面的沉积，降低引起眼部不适的可能性。
然而，氢凝胶材料的隐形眼镜也存在一些缺点，比如易吸水、易变形等问题，因此需要定期更换。
PMMA材料是一种传统的隐形眼镜材料，它具有较好的耐磨性和稳定性，可以保持隐形眼镜的形状和度数稳定。
然而，由于PMMA材料的透氧性能较差，会导致眼睛缺氧，容易引起眼部不适和干涩感。
因此，现在市面上较少推荐使用PMMA材料的隐形眼镜。
总的来说，硅水凝胶和氢凝胶是目前应用较为广泛的隐形眼镜材料，它们具有良好的透氧性能和舒适性，适合长时间佩戴。
而PMMA材料由于透氧性能较差，已经逐渐被淘汰。
选择适合自己的隐形眼镜材料非常重要，建议在医生的指导下进行选择，以确保隐形眼镜的舒适性和安全性。
隐形材料
它并非来自哈利·波特的魔法学校，而是用来控制光线及 它并非来自哈利·波特的魔法学校， 物体周围其他的电磁射线，让这些光线和射线给人“隐身” 物体周围其他的电磁射线，让这些光线和射线给人“隐身”的 感觉。 感觉。
用这种材料制成的外衣，既不反射光线也不投射阴影。 用这种材料制成的外衣，既不反射光线也不投射阴影。就像 一条小河沿着一块平滑的大石头流淌一样，光线和电磁射线， 一条小河沿着一块平滑的大石头流淌一样，光线和电磁射线，照 射到斗篷上后就顺着衣服“流走” 射到斗篷上后就顺着衣服“流走”了，就好像从未碰到障碍物一 旁人无法在衣服上看到光线，一切就这样消失了。 样。旁人无法在衣服上看到光线，一切Байду номын сангаас这样消失了。 美国东北大学的物理学家帕坦加利·帕里米说： 美国东北大学的物理学家帕坦加利·帕里米说：“如果有人 穿上用这种材料制作的斗篷，他就能隐身。 穿上用这种材料制作的斗篷，他就能隐身。”
据英国广播公司报道，英国圣安德鲁斯大学的科学家们最近研 制出了一种薄膜式“超级材料”或称“特异介质材料”。这种 材料克服了以往材料坚硬易碎的缺点，用单功能层的聚合物薄 膜制出了可实现隐形的超级材料，这意味着人类向实现哈 利·波特隐形斗篷的幻想又迈出了一大步。
隐身材料
组成：基体材料（承载）和吸波剂复合。 基体材料主要是高分子类的一些材料
四、隐身材料的应用——军事
二战期间：蚊式轰炸机（最早）
四、隐身材料的应用——军事
20世纪50年代末，代表就是美国的 U -2侦察机
四、隐身材料的应用——军事
20世纪60年代，以美国洛克希德公司设计的SR - 71黑鸟最为典型。
四、隐身材料的应用——军事
10年后，洛克希德的F -117A 隐形战斗机和诺斯罗普公司的B- 2A 隐形轰炸机
四、隐身材料的应用——军事
先进战机一览
四、隐身材料的应用——军事
隐形潜艇
四、隐身材料的应用——民用
可建隐形罩以避免障碍物阻挡手机信号
三、雷达吸波材料
涂敷型吸波材料 这种材料在军用飞机、坦克、军舰上都有很广泛 的应用。 组成：基体材料、吸波剂（最关键）以及其它一 些助剂组成。 按照吸波剂的化学成分可分为无机吸波剂（铁氧 体、金属以及陶瓷），有机高分子吸波剂（导电 高聚物和视黄基席夫隐身材料的应用——民用
可在炼油厂上建一个隐形罩，使它不影响海边的美丽风景。
四、隐身材料的应用——民用
医生手术戴隐形手套，手会变得透明，不会挡住需要手术的部位
谢谢
张建卫 应用物理2班
一、隐形材料的定义
降低武器装备的雷达、红外、可见光 或声波等可探测信号特征、使之难以被探 测、识别、跟踪或攻击的一种特殊用途材 料。
一、隐形材料的定义
几个认识上的误区：
(1)隐身是完全“看不见”——隐身技术只是 缩短探测器的有效作用距离，有效压缩敌方 反应时间，增加自身战场生存能力和作战能 力。 (2)需要全频段、全空域的隐身能力——不但 在技术上是无法实现的，实际上也是没有必 要的，只要抓住主要矛盾，避开不利的实用 环境。
先进隐身材料在军事领域中的应用研究
先进隐身材料在军事领域中的应用研究一、简介隐身技术是军事领域中的一项重要技术，它的应用可以在一定程度上保护军事装备和人员不被探测到，达到战略欺骗的目的。
近年来，随着先进隐身材料的发展，隐身技术在军事领域中的应用研究也越来越受到关注。
二、先进隐身材料的种类目前，应用于军事领域的隐身材料种类主要有以下几种：1. 吸波材料：吸波材料是利用材料对辐射能量的吸收和衰减来达到隐身效果的材料。
其主要特点是能够吸收并将雷达和红外波段的能量迅速转换成微弱的热能或其他形式的能量，从而达到降低雷达和红外探测效率的目的。
常用的吸波材料包括碳纤维复合材料、合成橡胶、磁性材料等。
2. 反射材料：反射材料是利用材料的特定表面结构来反射或分散探测波束的能量，达到减小雷达或光学探测距离的目的。
其主要特点是折射率小、表面结构规则性高、反射率高等。
常用的反射材料包括金属镜面、光学玻璃等。
3. 散射材料：散射材料是通过调节材料内部结构和组成，实现散射波束的能量方向性改变，从而减小雷达和光学探测距离的材料。
常用的散射材料包括氧化铝、氧化硅、氧化锌、微晶石墨等。
三、先进隐身材料在军事领域中的应用1. 飞机隐身技术在现代战争中，飞机被敌方探测到后很容易遭受攻击。
随着先进隐身材料的发展，飞机隐身技术已经得到了很大的提升。
利用隐身技术，飞机能够在敌方雷达系统中做到低观测概率，降低雷达探测距离，增加飞机的生存几率。
现代的隐身飞机主要是通过吸波材料和表面形态的设计来降低飞机的雷达反射率，从而达到隐形的目的。
2. 舰艇隐身技术舰艇隐身技术的目的是减少舰艇被敌方探测到和袭击的可能性，增加舰艇的生存几率。
在军事领域中，舰艇的隐身技术主要采用吸波材料、反射材料和表面形态设计等方法来减小雷达反射信号，提高隐身性能。
此外，舰艇上还可以使用对抗干扰设备，干扰敌方雷达信号，提高舰艇的生存几率。
3. 坦克隐身技术坦克隐身技术是指通过隐身材料和表面结构的设计，降低坦克的雷达反射率和可见光信号，达到减小被敌方侦察的概率的目的。
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雷达舱
在海湾战争中，美国空军没有损失1架F-117 战机。相比之下，美军有32架非隐形战机被伊拉 克防空火炮或地空导弹击落。
精品课件
F-117A
为了提高武器装备在战件
隐身技术：降低目标的雷达、 红外、激光的可探测信号特征，使之 难以被探测、识别、跟踪和攻击。
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中 国 未 来 的 隐 形 飞 机
歼
30
歼20
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各国隐形战舰与隐形护卫舰
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中国潜艇
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为了提高潜艇的生存能力，各海军大国 十分重视潜艇隐身技术的发展
1.降低噪声技术目前对潜侦察装备主要是声纳，只要控制 潜艇自身发出的噪声，就会取得显著的隐身效。例如，采 用低噪声发动机和传动装置，在艇和设备之间发装弹性支 座和吸音、隔音体，选用多桨叶螺旋桨或导管螺旋桨以降 低螺旋桨噪声，或采用喷小推进、磁流体推进等先进的推 进装置。英国的“特拉法尔加”级和美国的“海狼”级核 潜艇采用喷小推进，可降低噪声10分贝。
3.涂敷吸波材料在潜艇指挥台围壳、潜望镜和常规潜 艇的通气管涂敷吸波涂层，可减小雷达波的散射面积。 如果再增加主动式电子干扰，可使对方雷达探测距离 缩短十分之九。美国“鲸鱼”攻击核潜艇的指挥台围 壳和潜望镜上都有吸波涂层。
4.发展不依赖空气的动力装置90年代中期，不依赖空 气的常规潜艇动力装置问世，使常规动力潜艇在精品低课件航 速航行时的水下续航力从几小时增至几周，潜艇不必 为蓄电池充电经常浮出水面，大大增强了潜艇的隐蔽 性
结束语：
隐形材料是我国的短 板，而其在军事及民用有着重大意 义，大家都是学材料专业，希望认 真学习，为我大中华的崛起贡献力 量！
精品课件
The end
Thanks
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精品课件
脱落部分消音瓦的英国潜艇
民用
在民用上隐形技术可以用来研制一 种容器遮蔽核磁共振扫描仪干扰；可建 隐形罩以避免障碍物阻挡手机信号。
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四 未来的发展
随着探测和制导技术的不断发展,单功能隐身材料已难 以满足实战的需要,多功能隐身材料已成为隐身材料 研究的发展方向。目前对红外/ 雷达多功能隐身材 料的研究报道较多,红外/ 激光和激光/ 雷达多功能 隐身材料的研制尚处于实验和探索阶段,离实用还精品有课件 一段距离。目前,世界发达国家正在积极开展新的隐 身机理和新型多功能隐身材料的研究,其中红外/ 雷 达多功能隐身材料仍是研究的重点,涂敷型多功能隐 身材料是近期国内外研究的热点和难点。
精品课件
材料,目前该种 材料已应用于美 国的B - 2 隐身 战略轰炸机。
三 隐形技术的应用
军事上的应用
隐形材料是
实现武器隐身的物质基础。武器装 备如
飞机、舰船、导弹等使用隐形材料后，
可大大减小自身的信号特征，提高生存
能力。隐形材料按频谱可分 为声、雷达、 精品课件
红外、可见光、激光隐形材料、按材料
隐形材料简介
主讲人：唐天彪
精品课件
主讲内容
➢隐形技术的提出 ➢隐形材料
精品课件
➢隐形技术的应用 ➢隐形技术的未来
一 隐形技术的提出
背景： 现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发
展 ，对传统武器装备的战场生存构成的严重威胁。 在二次世界大战末期生产出了10cm的SCR-584炮瞄雷 达，使高炮命中率提高了十倍 。
量（如机械能、电能和热能）而消耗掉的材料。
精品课件
隐身衣
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智能隐身材料
能从自身的表层或内部获取关于环境条件及其变化信 息，进行判断、处理和做出反应，以改变自身的一种 或多种参数，使其很好的与外界协调。 其实这是 一种自适应的材料系统
精品课件
苏-30MKI
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F-35
混杂纤维增强复 合材料是通过增 强纤维之间一定 的混杂比例和结 构设计形式制造 而成的满足特殊 性能要求或综合 性能较好的复合
二 隐形材料
隐形材料的定义
隐形材料是指在
降低武器装备的雷达、红外、可见光或
声波等可探测信号特征、使之难以被探
测、识别、跟踪或攻击的一种特殊用途
的材料
精品课件
隐形材料的隐形原理 隐形材料是通 过吸收掉探测波而不是反射掉来自雷达 的能量
材料的种类
普通的隐身材料 吸波材料： 将电磁波转换为其他形式的能
精品课件
的涂层。以后，美国在SR—71“黑鸟”侦察机上 使用了隐形吸波材料。越南战争时，美军在直升 机上采用了红外特征消减措施，降低了越军苏制 SA—7型红外地空导弹的命中率。
B-2 轰炸机900m 2的外表面95% 涂 覆有一种具有不 同厚度的韧性隐 身涂层。这种涂 层是导电的, 每5 年要更换一次, 在B-2 轰炸机的 整个寿命期内, 将这种涂层剥除 并重新精品涂课件覆大约 要进行4 次, 以 保证它的隐身特 性。此外,B-2 轰 炸机大量采用了 吸波复合材料,如 机身表面的大部 分由吸波的碳纤
精品课件
2.在艇体外粘吸声层在潜艇壳体外粘贴吸声材料，既可吸 收自身的噪声，又可吸收敌方主动声纳的声波。好的吸音 材料可使声纳探测能力降低50%～75%，是一种有效的降噪 措施。俄罗斯的大多数潜艇贴有消声瓦，只有几种弹道导 弹核潜艇采用橡胶型护皮；英国的“特拉法尔加”级攻击 型核潜艇缠绕了合成橡胶消声瓦；美国的“洛杉矶”级攻 击型核潜艇上采用了橡胶消声瓦。
用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材
料。声隐形材料包 括消声材料，隔声材
料，吸声材料及消声、隔声、吸声的复
合体。主要用于新一代潜艇。
应用先例
二战期间，英国为了反德国的雷达侦察技术，用 胶合板、云杉等材料做的双引擎“蚊”式轰炸机， 德国雷达几乎发现不了，这是隐形技术的最早应 用之一。上世纪50年代末，美国在U—2高空侦察 机和PLV—7低空侦察机上采用了减弱电磁波反射