吸波复合材料_图文
吸波复合材料培训讲义PPT(共41页)

(3)纳米材料:材料组分特征尺寸在0.1-100nm,它具有极好的吸波特性,频 带宽、兼容性好、质量小和厚度薄,对电磁波的透射率及吸收率比微米级粉 体要大得多。
(4)磁纤维吸波涂层:吸波涂层材料中所使用的球状磁性吸收剂很难满足装 备对吸波涂层的苛刻要求。由铁、镍、钴及其合金制成的一种多层磁纤维吸 波涂层,其中纤维可通过多种吸波机制来损耗微波能量,因而可在较宽频带 内实现高吸收,且重量可减轻40-60%。其中,多晶铁纤维在微波低频段的吸 波性能尤为突出。
雷达隐身材料(也称吸波材料)能吸收雷达波,使反射波 减弱甚至不反射雷达波,从而达到隐身的目的。
吸波材料的早期应用
• 一战时,德国空军曾用透明材料制造过飞机,使地面人员难 以发现它们
• 1945年——雷达发明之后,美国研制出一种吸收雷达波的涂 料,代号为MX-40,据说使用效果很好。
• 1954年——U-2,设计时考虑了隐身,如在机身上涂满黑色 的可降低雷达波散射程度的“铁漆”涂料。
涂敷型吸波材料
将吸波涂料分散在有机高分子材料的黏结剂中,同时 加入一些其它附加物,采用涂刷或喷涂方法加工,经常温 固化形成涂层结构。该涂层适用于复杂曲面形体,且耐候 性及综合机械性能良好。涂敷型吸波材料工艺简单、使用 方便、容易调节。
(1)铁氧体吸波涂料:是把铁氧体分散在有机高分子材料的黏 结剂中,同时还加入一些其它附加物。铁氧体可分为尖晶石型、 石榴石型和磁铅石型。自然共振是铁氧体吸收电磁波的主要机 制。自然共振是指铁氧体在不加外恒磁场的情况下,由入射的 交变磁场和晶体的磁性各向异性等共同作用产生的共振。由于 铁氧体既是磁介质又是电介质,具有磁吸收和电吸收两种功能, 是性能极佳的吸波材料,与其它吸波材料相比,它还具有体积 小、吸波效果好、成本低的特点。但它也具有密度大、高温特 性差等缺点。
双联吸波材料

双联吸波材料概述在电子工程领域,吸波材料是一种能够吸收电磁波的特殊材料。
它们具有特殊的结构和特性,能够有效地降低电磁波的反射和折射,从而达到有效减弱电磁干扰、提高电磁波传输效果的目的。
双联吸波材料作为一种新型的吸波材料,在近年来得到了广泛的研究和应用。
双联吸波材料的定义双联吸波材料是一种由两种或多种不同的吸波材料组成的复合材料。
通过将不同种类的吸波材料进行混合、复合,在材料的结构和物理性质上进行调整和优化,从而使得双联吸波材料具备更好的吸波性能和更广泛的应用范围。
双联吸波材料的优势相比于传统的单一吸波材料,双联吸波材料具有以下优势:1. 宽频带吸波性能双联吸波材料的组合可以根据需要进行调整,通过控制不同材料的比例和排布方式,可以实现对多个频段的吸波性能进行调节。
这使得双联吸波材料具备了更广泛的应用范围,能够适应不同频段的电磁波吸收要求。
2. 多层次吸波效果双联吸波材料的组合结构使得其具备了多层次的吸波效果。
不同种类的吸波材料在结构上的匹配能够提供更好的吸波性能,并且在处理不同频段的电磁波时能够实现更好的吸收效果。
这种多层次吸波效果可以提高材料的吸波性能,降低电磁干扰,提高电子设备的性能。
3. 吸波效率和环保性能的平衡双联吸波材料的设计考虑了吸波效率和环保性能的平衡。
通过合理选择各种吸波材料的组合比例和结构,可以实现吸波效率的最大化和环保性能的优化。
这使得双联吸波材料不仅能够满足吸波性能的要求,还能够在材料的生产和使用中降低对环境的负面影响。
双联吸波材料的应用领域双联吸波材料具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1. 电磁屏蔽双联吸波材料在电磁屏蔽领域有广泛的应用。
通过在电子设备和电子元件的外壳中使用双联吸波材料,可以有效地屏蔽电磁辐射,提高设备的抗干扰性能。
这对于电子设备的正常工作和数据的安全传输非常重要。
2. 无线通信双联吸波材料在无线通信领域也有重要的应用。
无线通信设备的天线和探测设备常常需要通过吸波材料来降低对外部干扰的接收。
水泥基复合吸波材料

五、应用前景与展望
水泥基复合吸波材料作为一种具有优异性能的电磁波吸收材料,具有广泛的应 用前景。它可以应用于建筑外墙、室内装饰、电子设备外壳等领域,有效降低 电磁辐射对人体的危害,同时提高通信和雷达等设备的抗干扰能力。此外,在 军事领域,这种材料也可以用于制造隐形飞机、坦克等装备的外层涂层,提高 其隐形性能和生存能力。
1、石墨烯/金属复合吸波材料的吸波性能得到了显著提升。通过调整金属和石 墨烯的比例,可以获得最佳的吸波性能。例如,石墨烯/铜复合材料的吸波性 能比纯铜提高了20%以上。
2、石墨烯/陶瓷复合吸波材料的吸波性能也有了明显的提高。通过优化石墨烯 和陶瓷的组合比例,可以获得最佳的吸波性能。例如,石墨烯/钛酸钡复合材 料的吸波性能比纯钛酸钡提高了15%以上。
石墨烯/高分子复合吸波材料是一种具有广泛应用前景的吸波材料。其中,高 分子材料具有优良的力学性能和化学稳定性,可以作为基体材料。石墨烯的引 入可以改善材料的导电性能,提高吸波效率。常见的石墨烯/高分子复合吸波 材料包括石墨烯/聚酰亚胺、石墨烯/聚乙烯醇等。
研究方法
石墨烯基复合吸波材料的研究方法主要包括制备方法、表征方法和吸波性能测 试方法。
三、水泥基复合吸波材料的制备 工艺
制备水泥基复合吸波材料的主要工艺包括配料、搅拌、成型和养护等步骤。首 先,将水泥、吸波剂和增强纤维按照一定比例混合,形成均匀的浆料。然后, 将浆料注入模具中,使其成型。在成型过程中,需要控制压力和温度,以确保 材料密实度和尺寸的稳定性。最后,将成型后的材料进行养护,以实现水化反 应和结构固化。
1、制备方法
制备石墨烯基复合吸波材料的方法包括物理方法和化学方法。物理方法包括机 械混合法、真空抽滤法和气相沉积法等。化学方法包括溶胶-凝胶法、化学气 相沉积法和电化学法等。其中,化学气相沉积法可以制备高质量的石墨烯基复 合吸波材料,具有广泛的应用前景。
吸波复合材料

吸波复合材料——碳纤维的改性方法
吸波复合材料——碳纤维的改性方法
吸波复合材料——碳纤维的改性方法
碳化硅纤维吸波材料
碳化硅纤维具有耐高温、低蠕变、耐腐蚀、热膨胀系数低和化 学性质稳定等优点,作为结构陶瓷材料已受到广泛的关注; 从电性能的角度看,SiC具有半导体特性,是一种很好的微波 吸收材料。 但是从目前的报道来看,纯SiC的吸波性能不是很好,一般仅 用于毫米波吸收。通过控制SiC中的杂质成分和含量,可调节其电 导率、引入磁损耗机制、改善其吸波特性。
高温处理法
图1.热处理条件对Nicalon SiC纤维的电阻率的影响
表面处理法
在SiC纤维表面涂覆含介电损耗树脂或沉积导电层(如碳层、镍层), 可以降低其电阻率。法国的E.Mouchon等人利用表面涂覆富碳层的 Nicalon SiC纤维和Nasicon复合,制成陶瓷结构吸波材料,此材料 具有良好的力学性能和耐高温性能。 用化学气相渗透法在Nicalon SiC纤维表面沉积碳层,沉积厚度为 2.5μm。涂碳后的Nicalon SiC纤维的介电性能见表1。由表%可知, 涂碳后纤维的ε’变大,而ε”减小了。 采用化学气相沉积法在连续SiC纤维表面沉积B4C涂层。 SiC纤维的 体积电阻率从未涂B4C前的10^6Ω·cm大幅度降到涂B4C后的0.30.6Ω·cm ,但随B4C层厚度的变化较小,即体积电阻率的可调幅度 有限;由表2可知,在DB波段材料的介电参数ε’、 ε”随着频率 的升高而显著降低,而tanδ大于1,是一种频散效应好、电损耗大 的材料,可用作结构吸波材料的增强材料。
吸波复合材料
•F-117A(夜鹰)战斗机由于采用了大量的纤维增强的结构吸波材料, 隐身性能大大提高, 在海湾战争中取得的巨大成绩。
吸波复合材料 ——碳纤维
雷达吸波材料

雷达吸波结构复合材料随着现代科学技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益增大。
在机场、机航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在医院、移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。
因此,治理电磁污染,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的一大课题。
电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。
研究证实,铁氧体吸波材料性能最佳,它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。
将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射,能达到消除电磁干扰的目的。
根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律,利用高磁导率铁氧体引导电磁波,通过共振,大量吸收电磁波的辐射能量,再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类:其一,电阻型损耗,此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗,即导电率越大,载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大,从而有利于电磁能转化成为热能。
其二,电介质损耗,它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制,即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。
电介质极化过程包括:电子云位移极化,极性介质电矩转向极化,电铁体电畴转向极化以及壁位移等。
其三,磁损耗,此类吸收机制是一类和铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗,此类损耗可以细化为:磁滞损耗,旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等,其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。
此外,最新的纳米材料微波损耗机制是如今吸波材料分析的一大热点。
雷达吸波结构复合材料主要指纤维增强吸波复合材料和夹层结构吸波复合材料。
纤维增强吸波复合材料一般由玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等增强,树脂基体中填充吸收剂或直接由本身吸收雷达波性能好的纤维与树脂构成。
夹层结构吸波复合材料是用透波性能好、强度高的复合材料做成面板,其夹芯制成蜂窝、波纹或角锥结构,在夹芯壁上涂覆吸波涂层或在夹芯中填充轻质泡沫型吸收材料,构成夹层结构吸波材料。
吸波材料有哪些

吸波材料有哪些吸波材料是一种可以吸收电磁波能量的特殊材料,广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。
吸波材料的主要作用是减少电磁波的反射和散射,从而降低电磁干扰和提高通信和雷达系统的性能。
目前市场上有许多不同类型的吸波材料,下面将介绍一些常见的吸波材料及其特点。
1. 碳基吸波材料。
碳基吸波材料是一种由碳纳米管、石墨烯等碳材料制成的吸波材料。
这类材料具有良好的吸波性能,能够有效吸收宽频段的电磁波。
同时,碳基吸波材料具有质量轻、耐高温、耐腐蚀等优点,适用于航空航天领域。
2. 铁氧体吸波材料。
铁氧体吸波材料是一种由铁氧体颗粒和聚合物基质组成的复合材料。
这类材料具有较高的磁导率和介电损耗,能够有效吸收微波和毫米波段的电磁波。
铁氧体吸波材料在雷达隐身、电磁兼容等方面有着重要的应用。
3. 多孔吸波材料。
多孔吸波材料是一种具有微孔结构的材料,能够通过多次反射和折射来实现对电磁波的吸收。
这类材料具有较宽的吸波频段和较高的吸波性能,适用于通信基站、无线电设备等领域。
4. 复合吸波材料。
复合吸波材料是一种由多种吸波材料组合而成的复合材料,能够充分发挥各种吸波材料的优点,实现对不同频段电磁波的吸收。
复合吸波材料具有较高的吸波性能和较宽的应用范围,是目前吸波材料研究的热点之一。
总的来说,吸波材料在电磁兼容、雷达隐身、通信保密等领域有着重要的应用,不同类型的吸波材料具有不同的特点和适用范围,科研人员和工程师们需要根据具体应用需求选择合适的吸波材料。
随着材料科学和工程技术的不断发展,相信吸波材料将会在未来发挥更加重要的作用。
吸波材料的制备及其研究方法方案课件

VS
详细描述
气相沉积法是一种制备吸波材料薄膜的方 法。通过将反应气体在一定条件下进行化 学反应,如热分解、化学合成等,使气体 中的金属元素或非金属元素转化为固态薄 膜,形成具有特定结构和性能的吸波材料 薄膜。这种方法可以制备出高质量、高性 能的吸波材料薄膜。
其他制备方法
总结词
除了上述几种制备方法外,还有许多其他制 备吸波材料的方法,如物理气相沉积、电化 学沉积、模板法等。
吸波材料的制备及其研究方法方案
目录
• 吸波材料概述 • 吸波材料的制备方法 • 吸波性能研究方法 • 吸波材料研究进展 • 吸波材料制备及其研究展望
01 吸波材料概述
吸波材料的定义与分类
吸波材料的定义
吸波材料是指能够吸收、散射和干涉电磁波,将电磁能转化为热能或其形式的 能量的材料。
吸波材料的分类
复合吸波材料
利用不同材料的复合,实现宽频范围的电磁波吸收和转化。
周期性结构吸波材料
通过设计周期性结构,利用共振和干涉等效应,实现宽频范围的电 磁波吸收。
多功能吸波材料研究进展
温度敏感性吸波材料
利用温度敏感性材料,实现电磁波吸收与温度调控的 结合。
光响应性吸波材料
利用光响应性材料,实现电磁波吸收与光调控的结合 。
用于电磁辐射防护、电子设备散热、 微波暗室等领域,提高设备性能和安 全性。
吸波材料的发展趋势
多频谱兼容性
随着雷达和通信技术的发展,吸波材料需要具备更强的多频谱兼容性 ,以满足不同频段的吸收需求。
超薄轻量化
随着武器装备和电子设备的小型化,吸波材料需要具备更薄的厚度和 更轻的重量,以提高设备的机动性和作战能力。
详细描述
溶胶-凝胶法是一种制备吸波材料的常用方法。首先将金属盐溶液进行浓缩,加入适量的聚合剂如醇、醚等,使 溶液中的金属离子形成溶胶。然后通过干燥、热处理等手段使溶胶中的金属离子进一步聚合、缩聚,最终形成具 有特定结构和性能的吸波材料。
科普——什么是吸波材料

第八章隐身技术及隐身材料简介§8.1 雷达隐身技术及吸波材料§8.1.1 雷达隐身技术现代军事技术的迅猛发展,世界各国的防御体系被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大,军事目标的生存能力和武器系统的突防能力受到了严重威胁。
因而,武器的隐身得到了广泛的重视,并迅速发展,形成一项专门技术——隐身技术(stealth technology)。
它作为一项高技术,与激光武器、巡航导弹被称为军事科学上最新的三大技术成就。
隐身技术是指在一定范围内降低目标的可探测信号特征,从而减小目标被敌方信号探测设备发现概率的综合性技术。
现代隐身技术按目标特征分类,可分为可见光隐身技术、雷达或微波隐身技术、红外隐身技术、激光隐身技术和声波隐身技术,其中雷达隐身占60%以上,因而雷达波隐身技术是当前隐身技术研究的重点[1]。
雷达隐身涂料的发展使得隐身目标的战场生存能力和武器系统的突防能力得到了极大的提高,并在近十年的局部战争中发挥了重大作用,影响了现代战争的模式和概念。
早在20世纪30年代,荷兰就首先将吸波材料用于飞机隐身[2]。
其后,德、美等国也将吸波材料用于飞机和舰艇。
到60年代,美国将吸波材料用于U-2、F-117等飞机上。
80年代中后期相继面世的美国隐形飞机无疑代表了吸波材料实际应用的巨大成就。
其中,最有代表意义的是F-117、B-2、F-22等隐形飞机。
F-117隐身战斗机成功并系统地运用了各种缩减雷达散射截面的措施,使其RCS值减小到0.025m2;B-2隐形轰炸机的RCS值为0.1m2;而人的RCS值为1m2[3]。
雷达隐身技术的核心是缩减目标的雷达截面积(RCS)。
减少武器RCS值的途径主要有三条:(1)外形隐身技术。
通过外形设计来消除或减弱散射源,特别是强散射源。
(2)阻抗加载技术。
通过加载阻抗的散射场和武器的总散射场互相干涉来减少RCS。
(3)材料隐身技术。
通过材料吸收或透过雷达波来减少RCS值。
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(2)超微磁性金属粉:磁性金属、合金粉末具有温度稳定性能 好,磁导率、介电常数大,电磁损耗大,有利于达到阻抗匹配 和展宽吸收频带等优点,是其成吸收材料的主要发展方向。而 超微磁性金属粉材料就是将超细磁性金属粉末与高分子黏结剂 复合而成,可通过多相超细磁性金属粉末的混合比例等调节电 磁参数,达到较为理想的吸波效果。金属微粉吸波材料主要有 两类:一是羰基金属微粉吸波材料;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 料微波磁导率较高、温度稳定性好,但抗氧化、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。
飞机上采用的一些吸波结构形式
(1)波纹夹层结构
波纹板可用吸波材料组成, 也可在波纹板上涂覆吸波涂料。波纹板 为两个斜面相交的结构.有利于多次吸波。
(2)角锥夹层结构
作为夹层的角锥是吸波材料,也可涂驻波涂料。角锥四个斜面相交。 角锥高度(吸收体厚度)不同,有效吸波范围不同。把碳粉或金属粉分 散于橡胶中压制成的角锥空心结构,其吸波范围随角锥高度变化。角 锥夹层的顶角一般在40。左右。
涂敷型吸波材料
将吸波涂料分散在有机高分子材料的黏结剂中,同时 加入一些其它附加物,采用涂刷或喷涂方法加工,经常温 固化形成涂层结构。该涂层适用于复杂曲面形体,且耐候 性及综合机械性能良好。涂敷型吸波材料工艺简单、使用 方便、容易调节。
(1)铁氧体吸波涂料:是把铁氧体分散在有机高分子材料的黏 结剂中,同时还加入一些其它附加物。铁氧体可分为尖晶石型 、石榴石型和磁铅石型。自然共振是铁氧体吸收电磁波的主要 机制。自然共振是指铁氧体在不加外恒磁场的情况下,由入射 的交变磁场和晶体的磁性各向异性等共同作用产生的共振。由 于铁氧体既是磁介质又是电介质,具有磁吸收和电吸收两种功 能,是性能极佳的吸波材料,与其它吸波材料相比,它还具有 体积小、吸波效果好、成本低的特点。但它也具有密度大、高 温特性差等缺点。
上图所示的飞行器机翼前缘为宽频吸波结构。该结构吸波材料为3层结构 ,其内外蒙皮很薄(0.5~1.5mm),内蒙皮由电阻织物构成的增强塑料 制造,在结构受力的内蒙皮图2飞行器机翼前缘吸波复合结构通常采用镀 金属的玻璃布制成,在内外蒙皮之间填充轻质吸波材料,在制造过程中 加入吸波成分,夹层中填料浓度可改变,以便获得良好匹配。
吸波复合材料_图文.ppt
Contents
1
背景介绍
2
吸波复合材料的应用
3
吸波复合材料的分类
4
涂溶覆胶型吸-凝波胶材法料
5
结构型吸波材料
6
展望
背景
军用隐身技术(stealthy technique)的基本概念
军用隐身就是使敌方的各种探测系统( 如雷达、红 外、电子、可见光及声波等探测系统等)发现不了我方 的武器,无法实施拦截和攻击。
F-117A“夜鹰”隐形战斗机
外形像一个堆积起来的复杂多面体,大部分表面向后倾斜,具有 大后掠机翼和V形垂尾。这种外形能使反射雷达波改变方向,产 生散射,敌方雷达很难收到反射信号。F-117的机身、机翼和垂 尾大量采用了玻璃纤维、碳纤维等雷达隐身材料。
军用领域
民用领域
防辐射键盘 防辐射天线
铁氧体电磁吸收环(用于 通信,导航,电磁兼容)
纳米吸波复合材料的应用
一、结构型纳米复合材料
结构型纳米吸波复合材料是将吸收剂分散在由 特种纤维(如石英纤维、玻璃纤维等)增强的结 构复合材料中所形成的结构复合材料,它具有 承载和吸收雷达波的双重功能。
上图是一种用于飞机机翼前缘的吸波复合结构。它的蒙皮由玻璃纤 维增强塑料制成,厚0。76mm,其气动外形由未填充吸收剂的刚性泡沫 材料来保证;刚性泡沫体的内侧涂敷填充了铝粉的涂层,可以使部分 入射的电磁波散射到其他方向,而不回到雷达接收站;泡沫材料中填 充有吸收剂,并且呈一定的梯度以便更好地衰减入射电磁波;整个结 构主要由翼梁支撑。
吸波材料的分类
分类
涂覆型
涂料(如铁氧体)
贴片(塑料、橡胶 和陶瓷)
结构型
碳纤维骨架和 碳基体(碳粒 、碳化硅粉等 ) 组成的复合材 料
非隐身材料与隐身材料比较示意图
雷达依据目标反射的电磁波来跟踪目标。根据反射信号的强 弱、方位、时间等信息可计算出敌方目标的方位、运动速度等。 目标的反射信号越强,雷达就越容易探测到目标。雷达隐身材料 (也称吸波材料)能吸收雷达波,使反射波减弱甚至不反射雷达 波,从而达到隐身的目的。吸波材料主要是通过电磁能转化为热 能而耗散或者使电磁波因干涉而抵消。
上图是用于喷气发动机进气道的吸波栅格结构。其中,吸波带由玻 璃纤维增强的并浸渍有吸收剂的树脂基复合材料制成,防护层为一 般玻璃钢材料。整个栅格结构固定在进气道唇口部位,可以有效地 衰减入射雷达波。
二、涂覆型纳米复合吸波材料
通常是吸收剂与粘结剂混合后涂敷于目标表面形成吸波复合涂层。将这 种涂层涂敷于目标表面即可制成涂敷型纳米吸波复合材料,目前研究较多的 多层涂敷型吸波材料是由电损耗和磁损耗材料复合而成的2层和3层吸波涂层 。为应对不同雷达的不同工作方式,现在的隐身飞机已经开始有选择地用纳 米吸波材料,即将纳米粉体均匀分散到飞机表面涂料当中,以增强吸收雷达 电磁波的效率。一些发达国家正在进行主动抵消技术的研究,即利用吸波材 料先吸收大部分雷达波,剩下少量的反射波再利用主动抵消技术将其全部抵 消,这样雷达就会完全失去作用。
(3)吸波材料充填结构
在透波材料制造的蜂窝夹芯中充填暧波材料 吸波材料可以是絮状、 泡沫状、球状或 纤维状等。一般将空心球作为吸收体效果较好.
(4)蜂窝夹芯结构
上面是蜂窝,下面是吸波材料,蜂窝由透波材料制成,吸 波材料是多层的.
(5)多层吸波结构
用胶接或机械方法把事先制备的吸波材料和复合材料组合成 层状体,总厚度控制在雷达波长的一半
电磁波吸收原理
电磁屏蔽不能从根本上削弱、消除电磁波。只有使 用电磁波吸收材料,把电磁能转化为其它形式的能量, 才能消耗电磁波。电磁波吸收材料的作用是吸收入射的 电磁波,并将电磁能转换成热能损耗掉。
目前耗损电磁能的手段有:一是借助介电物或微粒 的分子在电磁作用下趋于运动,同时受限定导电率影响 而将电磁能转变成热能损耗掉;二是采用以结构形式使 入射波相位与反射波的相反来衰减电磁能。
• 1954年——U-2,设计时考虑了隐身,如在机身上涂满黑色 的可降低雷达波散射程度的“铁漆”涂料。
• 1966年——SR-71,翼身融合、双垂尾内倾、大后掠边条翼 和三角翼,机身表面喷涂 “铁漆”,并用了许多专门研制 的特殊材料和涂层。
SR-71 (黑鸟)
吸波材料的快速发展
• F-117A(夜鹰)战斗机在海湾战争中取得的巨大成绩促使 吸波材料快速的发展。
频率范围 30 ~ 300 GHz 3 ~ 30 GHz 0.3 ~ 3 GHz 30 ~ 300 MHz 3 ~ 30 MHz 0.3 ~ 3 MHz 30 ~ 300 kHz 3 ~ 30 kHz 0.3 ~ 3 kHz 30 ~ 300 Hz 3 ~ 30 Hz
吸波材料的发展趋势
兼容化
要求隐身材料 具备宽频带吸 波特性,即用 同一种隐身材 料对抗多种波 段的电磁波源 的探测。
雷达系统
电磁波频谱的划分
频段 极高频(EHF) 特高频(SHF) 超高频(UHF) 甚高频(VHF) 高频(HF) 中频(MF) 低频(LF) 甚低频(VLF) 超低频(ULF) 特低频(SLF) 极低频(ELF)
波长范围 0.1~1 cm 1 ~ 10 cm 10 ~ 100 cm 1 ~ 10 m 10 ~ 100 m 0.1 ~ 1 km 1 ~ 10 km 10 ~ 100 km 0.1 ~ 1 Mm 1 ~ 10 Mm 10 ~ 100 Mm
(5)导电高聚物:导电高聚物具有共轭π 电子的线形或平面形构型与高分子 电荷转移给络合物的作用,其电导率可在绝缘体、半导体和金属态范围内变 化,电磁参量依赖于高聚物的主链结构、室温电导率、掺杂剂性质、微观形 貌、涂层厚度、涂层结构等。
(6)手性吸波材料:手性是指一种物质与其镜像不存在几何对称 性,且不能通过任何操作使其与镜像重合。而手性吸波涂层是 在基体树脂中掺和一种或多种具有不同特性参数的手性媒 。在实际应用中主要有两类手性物体:本征手性和结构手性物 体。本征手性物体本身的几何形状即具有手性,如螺旋线等。 目前研究的吸波手性材料是在基体材料中掺杂手性结构物质形 成的结构手性复合材料。
吸波材料的介绍
吸波材料一般由基体材料与损耗介质复合而成,研 究内容包括基体材料、损耗介质和成型工艺的设计,其 中损耗介质的性能、数量及匹配选择是吸波材料设计中 的重要环节。吸波材料按其成型工艺和承载能力,可分 为涂敷型吸波材料和结构型吸波材料两大类。
涂敷型吸波材料是将吸收剂与黏结剂混合后涂敷于 目标表面形成吸波涂层;而结构型吸波材料,则通常是 将吸收剂分散在由特种纤维增强的结构材料中所形成的 结构复合材料,它具有承载和吸收电磁波的双重功能。
复合化
智能化
需要将多种材 料进行各种
形式的复合以 满足”薄、宽、 轻、强”等综合 性能。
智能型材料是 一种具有感知 功能、信息处
理功能、自我 指令并对信号 作出最佳响应 功能的材料。
雷达吸波复合材料至少有三层(有的达几十层)。最外 层是透波层.通常由涂覆透波树脂涂层的特殊碳纤维编织 物编成;中间层为电磁损耗层,由低介电性能的特殊碳纤 维,石英纤维,玻璃纤维或混杂纤维与电磁损耗填加物组 成。中间层还可以设计成波纹形,角锥形,蜂窝夹芯(单层 或多层蜂窝夹芯层),泡沫夹芯等。最内层(底板/基板层) 必须具有反射雷达波的特性,一般由碳纤维复合材料或金 属材料组成。中层间的吸波填料可以是无规则球形粒子, 无规则纤维或片状填料。使用球形填料较多,它有利于改 进结构性能和热特性。
结构型吸波材料
尽管涂覆型吸波材料已得到广泛应用,但其频带 窄、易脱落、涂层厚、比重大、使部件增重大等。近 年来,在涂覆型吸波材料基础上发展了结构型吸波材 料。它既有高的结构强度,又有好的吸波性能,而且 在一些条件下缓冲了厚度与重量上的矛盾。