导电高分子材料在智能隐身技术中的应用
导电聚苯胺
导电聚苯胺的研究进展摘要简要介绍了聚苯胺的结构、性能及其导电机理。
叙述了其作为一种新型高分子导电材料在防腐涂料、电磁屏蔽以及生物医学领域中的应用前景。
最后了讨论聚苯胺在研发过程中的主要难题,并介绍了其工业化发展动态。
前言在20世纪中发展起来的功能高分子中,导电高分子是最突出的代表之一。
20世纪70年代以前,人们一直将高分子材料作为绝缘材料来使用,直到日本东京大学白川英澍试验室所合成的聚乙炔薄膜被研究证实具有较高的导电性。
这一发现,立即在科学界和技术界产生了巨大的影响和冲击,从此导电高分子材料在全世界被广泛研究并取得了重大进展。
在已发现或合成的导电高分子材料当中,聚苯胺是最具应用价值的品种之一,其密度仅为1.1g/cm3,兼具金属的导电性和塑料的可加工性及金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能。
同时还具有溶液加工性,能与其它树脂进行掺和,其电导率可以通过化学或电化学方法来加以调节,可广泛应用于电子化学、船舶工业、石油化工、国防等诸多领域。
一、聚苯胺的结构与性能聚苯胺(PANI)是一种化学稳定性较好的共轭聚合物。
1984年,MaeDiarmid首先提出了PANI的结构式(见图1),并报道了聚苯胺的质子酸掺杂,即通过化学氧化或电化学氧化所合成的固体聚苯胺,同酸反应后导电率提高大约10个数量级,达到5~200S/cm,再同碱反应,又回到绝缘状态。
之后,王佛松等还发现聚苯胺也象其它的导电高分子一样,能够进行氧化还原掺杂。
其结构中包括还原结构单元和氧化结构单元,依两单元所占比例不同,PANI可有三种极端形式,即全还原态(y=l)、全氧化态(y=0)和中间氧化(y=0.5),各态之间可以相互转化。
与其它聚会物相比,聚苯胺具有以下特点:①结构多样化。
试验发现不同的氧化-还原态的聚苯胺对应于不同的结构,其颜色和电导率也相应发生变化:完全还原的聚苯胺不导电,为白色,主链中个重复单元间不共轭,经氧化掺杂后,得到Emeraldine碱,呈蓝色,不导电,如果Emeraldine碱完全氧化,则得到Pernigraniline碱,不能导电;②特殊的掺杂机制。
导电高分子材料的研究进展及其应用
导电高分子材料的研究进展及其应用摘要:本文讲述了导电高分子材料的起源、分类以及特点。
综述了导电高分子材料的研究进展及其在各个领域的应用。
关键词导电高分子研究进展应用一、引言1958 年Natta 等人合成了聚乙炔,但是当时并没有引起其他科学家的足够重视。
自从1977年美国科学家黑格(A.J.Heeger)和麦克迪尔米德(A.G.MacDiarmid)和日本科学家白川英树(H.Shirakawa)发现掺杂聚乙炔(Polyacetylene,PA)具有金属导电特性以来[1],有机高分子不能作为电解质的概念被彻底改变。
现在研究的有聚乙炔(Polyacetylene, PAC)、聚吡咯(Polypyrroles,PPY)、聚噻吩(Polythiophenes, PTH)、聚苯胺(Polyaniline,PAN)、聚对苯(Polyparaphenylene, PPP)、聚并苯(Polyacenes,PAS)等,具有许多特殊的电、光、磁和电化学性能。
也因此诞生了一门新型的交叉学科-导电高分子。
这个新领域的出现不仅打破了高分子仅为绝缘体的传统观念,而且它的发现和发展为低维固体电子学,乃至分子电子学的建立和完善作出重要的贡献,进而为分子电子学的建立打下基础,而具有重要的科学意义。
所谓导电高分子是由具有共轭∏键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料。
它完全不同于由金属或碳粉末与高分子共混而制成的导电塑料。
导电高分子具有特殊的结构和优异的物理化学性能使它在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件, 以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。
因此, 导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究热点。
经过近30多年的发展,导电高分子已取得了重要的研究进展。
二、导电高分子材料的分类按照材料结构和制备方法的不同可将导电高分子材料分为两大类:一类是结构型(或本征型) 导电高分子材料,另一类是复合型导电高分子材料。
隐形飞机的材料
所谓材料技术,就是采用吸波材料,使飞机不反射或少反射雷达波,降低其RCS,“迷盲”对方雷达,从而提高飞机的生存能力和突防能力。
这里所说的吸波材料是靠雷达波在材料中感生的传导电流,产生磁损耗或电损耗,以衰减雷达波,进而减少目标的RCs。
这些材料包括铅铁金属粉、不锈钢纤维、石墨粉、铝箔、炭黑、陶瓷电解质和铁氧体等,它们可以以添加剂的形式引入飞机的表面涂层中,也可以直接加入到橡胶、树脂等高分子粘合剂中,制成具有隐身性能的复合材料板材或飞机结构。
据报道,美国F-117A飞机的表皮涂层中就使用了至少6种以上的吸波材料;而B-2隐形轰炸机的机身和机翼则都直接采用了吸波材料结构。
所谓阻抗加载技术,就是根据电磁波干涉原理,产生以附加波来抵消入射波,以实现隐身的一种技术。
最常见的一种方法是在机身上适当地“开口子”或“拉槽”,人为地产生一些“谐振腔”,这些谐振腔会在入射波的激励下自动产生以抵消入射波的附加波:另一种做法是通过飞机内部的专门装置来产生附加波,该附加波的空间分布与飞机周围散射(反射)电磁波的分布相同,幅值相等,但相位相反,因而附加波和散射电磁波可以相互抵消。
等离子体是由电子、正负离子、中性气体分子和原子等粒子混合而成的物质。
是继固体、液体、气体三种形态之后的第四态物质。
等离子可以通过专门的等离子体发生器来产生,也可以通过物体表面涂敷放射性同位素来产生。
不管何种产生方式,只要飞机表面形成一层具有足够电离密度和厚度的等离子体,雷达辐射的电磁辐射就会有一部分被等离子体吸收,另一部分则在等离子体层中发生绕射,或改变传输方向,而不产生有效反射。
这就是所谓的等离子体隐身技术。
近年来,等离子体隐身技术在俄、美等国已取得了突破性进展。
为了对付性能越来越高的雷达侦察系统,除了上述几种技术以外,最近两年,一种被称作“电子隐身”的反雷达探测技术也应运而生。
该技术通过减少飞机上的无线电设备、减小电缆的电磁辐射、对机载电子设备进行屏蔽等办法,来抑制飞机本身的电磁辐射,降低被雷达侦察到的概率。
迈图高新在2010年涂料展上推出多款CoatOSil涂料添加剂
6l . O
[9]Y N ME G—S U G, A G C N 2 E N H N HU N HIG—N N,HO G P A N O—D A.
S n h ss a d c a a t rsis o q e u e c ie u eh n lg me y t e i n h r c eitc f a u o s r a tv r t a e o io r
f ih n n n itt n s i g o oy t y e e tr p t a ae fb c i s i g a d a tsa i f ih n fp l eh ln e e h h l t a r s n ci i
y r hn sJ .P l r 9 9 4 ( ) 8 1 8 . ue ae[ ] oy ,19 , 0 4 : 7 —85 t me [6] HE N N ,HO A H R, C E ,e 1 d eiead 3 N IG W MB C ME K L W ta.A hs n v
[ 1 P H W P T LB K,B LN .S l nt u c 3 ]U S A TA, A E AR E I K C F uf a o e—fn— t nl oys r oyl:U , 0 60 6 5 [ .20 O i a p l t l s S 2 00 30 4 P] 06一 2—1 . o e ep o 6
3 2(1~3):5 9—5 7 0 5 6.
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飞机隐身技术研究毕业论文
摘要本文讨论了现代隐身飞机所利用的几种常用的种隐身技术,重点介绍了雷达隐身技术、红外隐身技术、视频隐身技术,简要说明它们的隐身原理和隐身技术。
并且介绍了新型的隐身材料和新型飞机隐身技术的发展,最后论述了国外飞机隐身技术的最新进展和发展趋势。
关键词:隐身飞机、雷达隐身技术、红外隐身技术、视频隐身技术AbstractThis article discusses the use of modern stealth aircraft several common types of stealth technology, radar stealth technology, infrared stealth technology, video stealth technology, a brief description of the principles of their stealth and stealth technology. And describes the development of new materials and new stealth aircraft stealth technology, and finally discuss the latest developments and trends of foreign aircraft stealth technology.Keywords:Stealth aircraft, stealth technology, infrared stealth technology, stealth technology video目录引言31.隐身飞机的出现32.飞机隐身技术与原理32.1雷达隐身技术32.1.1雷达隐身技术原理32.1.2 雷达外形隐身技术42.1.3 雷达材料隐身技术62.2 红外隐身技术62.2.1 红外隐身原理62.2.1 红外隐身技术途径72.3 视频(可见光)隐身技术82.4激光隐身技术92.5 声波隐身技术103.正在探索的新型隐身材料与技术103.1新的隐身材料103.2几种正在探索的新型隐身技术11总结12参考文献12引言所谓隐身飞机(stealthaircraft ),就是利用各种技术减弱雷达反射波、红外辐射等特征信息,使敌方探测系统不易发现的飞机。
高分子材料在红外隐身中的应用
酸酯基(- NCO), 由于这两个基团的 高度不饱和, 其红外吸收光谱在热
用, 所以在热红外隐身涂料中得到 广 泛 应 用 。 王 自 荣 等 [11]以 酚 醛 树 脂
红外波段出现了明显的吸收峰, 使 为基料, 测试了几种金属粉末及其
具 有 优 异 性 能 的 聚 氨 酯 不 适 合 用 作 涂 料 在 8~14μm 波 段 的 平 均 红 外
■ 李春华 齐暑华 张 剑 王东红 武 鹏
1 前言
雷达隐身、红外隐身、全频段 隐身和智能化隐身是发达国家竞相 研 究 的 新 技 术 [1- 3]。 隐 身 技 术 是 涉 及 多学科领域的综合性技术, 随着红 外探测、热成像技术及材料科学技 术的迅速发展, 尤其是纳米技术在 新材料中的应用, 隐身材料正在向 多波段、宽频带的多功能复合隐身 材料的方向发展。隐身材料是实现 隐身技术的主要措施。本文对手征
填 料 [12] — — — 填 料 是 影 响 红 外
(3)半 导 体 填 料 。 最 常 见 的 掺 杂
隐身涂料性能的最重要因素, 是对 隐身材料性能起重要调节作用的物
半 导 体 材 料 是 SnO2 和 In2O3。 其 在 涂 料 体 系 中 的 体 积 百 分 比 为 10%~
质 。 红 外 隐 身 涂 料 主 要 是 依 靠 其 中 90%, 粒 子 为 5~10μm 的 针 状 体 。
综述·专论
REVI用
摘 要: 综述了红外隐身材料中高分子材料的研究与应用现状, 对单一型隐身材料、涂层型隐身材料 中的树脂和填料、柔性隐身材料、手征隐身材料、多层隐身材料及纳米隐身材料等进行了讨 论, 并对隐身材料的发展趋势进行了展望。
关键词: 高分子材料; 柔性隐身材料; 手征隐身材料; 复合隐身材料; 导电聚合物; 纳米隐身材料
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。
激光隐身材料的制备与应用研究
激光隐身材料的制备与应用研究摘要:文中主要就激光隐身的原理以及材料和制备的几个方向进行了阐述。
以及叙述了激光隐身材料在国际军事前沿的研究已经日趋成熟,呈现出材料多样化,制备方式多样化的趋势。
关键词:激光;隐身材料;制备;应用隐身是指降低目标发现率,减少环境和自身的差距。
激光隐身是指能够在激光检测追踪下降低被发现的几率,从而提高存活率。
激光隐身技术是现代化隐身技术方向之一,尤其是国防安全领域。
由于激光追踪技术不断发展,所以,激光隐身技术和激光隐身材料也在与时俱进的发展。
国内外对于此项研究主要从激光隐身的原理出发,去寻找合适的隐身材料。
因为激光有方向性,相干性,单色性。
所以,一些可以检测距离的系统和设备通过发射激光,精密计算来确定目标的大小和方位。
而激光隐身则是采用可以改变激光传播方向,干涉,改变激光波长的材料入手。
激光隐身材料的重大变革,将会推进激光武器和现代化军事防御的发展。
1基础知识1.1 激光隐身背景激光器由工作部分,谐振腔,激光发射源组成。
可以产生激光,具有方向性,单色性,相干性等。
激光穿过介质进行传输,在大气中受到衰减效应,大气的湍流效应,大气的击穿效应和大气的透镜效应,尤其在大气传播中衰减效应明显。
在大气中各种粒子的影响下,激光会逐渐减弱。
这些粒子包括雨,烟尘,以及一些城市中心的雾霾。
激光器的应用十分的广泛。
激光雷达,制导武器以及激光测距机。
它们发出的波长,砷化镓激光器的波长0.939m μ,钇铝石榴石激光器1.061m μ,二氧化碳激光器10.61m μ。
工作波长范围:0.93m μ--1.1m μ。
我们研究的波长就在1.061m μ和10.6m μ范围内[5]。
1.2激光隐身原理激光探测有两种装置,一种是类似于测距仪,利用反射回来的激光进行精密计算。
另一种是类似于激光制导,激光束直接打在被测物体上。
所以,衰减光束强度是激光隐身的必要条件,让测距仪不能及时接收反射回来的激光,让激光制导的激光不能打在被测物体上,就实现了激光隐身的目的。
智能隐身材料的研究现状及发展趋势[1]
智能隐身材料的研究现状及发展趋势
The Sta tus q uo a nd De ve lop me nt of Inte llig e nt Ste a lth Ma te ria ls
■黄亮 姜涛
摘 要:武器装备和人员的隐身对保存战斗力至关重要。智能隐身是隐 身的一个重要方面。而智能材料是实现智能隐身的决定因素。文章概述了 智能隐身材料的研究现状,并对可见光、红外、雷达智能隐身材料和智能蒙 皮做了简要的介绍,最后对智能隐身材料的发展趋势进行展望。
武器装备在不同环境下的伪装要求,采用导电 高分子电致变色涂层(聚苯胺 / 聚二苯胺涂层) 使武器装备表面涂层既呈现不同的可见光迷彩 伪装,同时也可利用其红外发射率不同而达到 夜间或白天红外伪装的目的。
对于有源热源而言,其产生的热量不易散 发,目标高温区极易被敌方的红外探测器探测 到。热电转换材料可以很好的解决这个问题。热 电转换材料利用热电晶体的 Peltier 效应,可以 对高温物体进行制冷,基本原理如图 2 所示。p 型和 n 型半导体的一端与导体相连,可以组成 一个热电偶。在电能驱动下,两种载流子流向热 端,于是,在两种半导体材料的两个接点处形成 温差,产生制冷效果。用热电材料制造的热电转 换装置具有无运动部件、无污染、无噪声、无磨 损、免维护、对形状大小和使用条件的限制小、 适用面广等突出优点,由此可见其作为热红外 隐身伪装材料具有极大的应用前景。
关健词:智能隐身材料 智能蒙皮 中图分类号:E919 文献标识码:A 文章编号:1671- 4547(2008)03- 0007- 05
隐身的根本目的是尽可能的降低目标和背景的可探测特征的差别,使两者一 致或接近。然而,相对于目标而言,背景是十分复杂并且不断变化的,所以使用一成 不变的隐身技术手段很难做到这一点。20 世纪 80 年代中期,人们提出了智能材料 的概念。智能材料是一种能从自身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,以改变自身结构与功能并使其很好地与外界协调,具有 自适应性的材料系统。智能材料的问世,标志并宣告了第五代新材料的诞生,在武 器装备隐身化和新军事变革的大背景下,智能隐身材料也因此得到了各国的高度 重视。
超材料在隐身技术领域的应用
超材料在隐身技术领域的应用目录编者按 (1)1.超材料介绍 (1)2.超材料的隐身技术应用优势 (3)3.超材料的隐身技术军事应用进展 (4)4.超材料的隐身技术军事应用前景 (5)编者按超材料具备常规材料所不具备的超常物理性能,能够实现对光波、电磁波、声波的操控,由此带来武器装备性能的提升和设计自由度的拓展。
近年来,超材料在隐身技术领域的应用成果不断涌现。
作为提高武器系统生存与突防尤其是纵深打击能力的有效手段,超材料已成为立体化战争中最有效的突防技术手段。
1.超材料介绍超材料又名超颖材料,是指具有人工设计的结构、呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料,介于宏观与微观之间的介观微结构是超材料的基本组成单元。
它通过复杂的人造微结构设计与加工,实现了人造“原子”及其组合,可以改变原有材料对电磁场的响应。
超材料技术是一个跨学科领域,涉及电子工程、凝聚态物理、微波、光电子学、材料科学、半导体科学以及纳米技术等,其设计思想和方法成为发掘材料新功能、引领产业新方向、提高材料综合性能的重要手段,是继高分子材料、纳米材料之后新材料领域又一重大突破。
超材料是一个热门研究课题,尤其在涉及现代天线结构的领域更是如此。
今天我们就一起来认识一下。
超材料的简介超材料CmetamateriaD,其中拉丁语词根表示“超出、另类”等含义,因此一般文献中给出超材料的定义是“具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。
”指的是一些具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料。
简而言之,超材料是指能够实现自然界中未知特性的材料和结构的组合,是21世纪以来出现的一类新材料,其具备天然材料所不具备的特殊性质,而且这些性质主要来自人工的特殊结构。
超材料的设计思想是新颖的,这一思想的基础是通过在多种物理结构上的设计来突破某些表观自然规律的限制,从而获得超常的材料功能。
超材料的设计思想昭示人们可以在不违背基本的物理学规律的前提下,人工获得与自然界中的物质具有迥然不同的超常物理性质的“新物质”,把功能材料的设计和开发带入一个崭新的天地。
隐身材料与技术重点
1.隐身技术,准确的术语应该是“低可探测技术( Low Observability technology)” , 简称为“LO技术”。
广义上讲可包括:雷达隐身、红外隐身、电磁隐身、声隐身和可见光隐等。
2.按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。
3.电磁屏蔽材料是依赖材料中导电或导磁组分的高导电性或高导磁性。
4.电磁波屏蔽和吸收材料都是为了降低材料对电磁波的透射作用。
电磁屏蔽材料对电磁波的作用原理是反射和吸收。
吸波材料对电磁辐射的作用原理是吸收。
5.趋肤深度(skin depth)定义为电磁波从进入良导体媒质至场强振幅衰减为表面值的1/e倍时所传输的距离,以δ表示。
结论:(a) 对于高频电磁波,良导体的导电率很大,所以趋肤深度很小;(b) 金属对高频电磁波具有很好的反射作用。
6.(1) 比吸收率(SAR):单位质量(m)的生物组织中所感应的电场能量值(W),表示为:SAR =W m (W/kg)(2) 安全剂量:通过热效应的临界比吸收率采用加权安全系数后得到的新的参数,用相关的外部场强值来衡量。
7.屏蔽效能的大小取决于反射衰减与吸收衰减数值的大小。
在金属屏蔽体内,衰减系数与金属材料的电导率以及磁导率有关。
反射衰减是由于电磁感应而产生的新的电磁场所引起:• 电磁感应在金属表面会产生感应电流,由此会产生一个新的电磁场。
当新产生的电磁场与原来电磁场的方向相反时,就会产生一定的抵消作用,造成电磁场能量的衰减,称为反射衰减。
• 屏蔽材料与其周围介质的阻抗相差越大,则反射衰减就越大。
8.就隐身材料的组成而言,其基本组成只有两部分:基体(matrix)和吸波剂(absorber)。
其中,吸波剂为隐身材料性能的决定因素。
吸波剂的本征物理特性、结构、形貌、粒度以及聚集态等都对提高材料的损耗性能和拓宽有效吸收频段起着关键作用。
(1电磁参数2吸收剂密度3吸收剂粒度4吸收剂形状5工艺性能6环境稳定性)9.物质在电磁场作用下会表现出极化、磁化和传导效应,其分别可以用介电常数ε、磁导率和和电导率σ来表征。
自适应隐身材料的研究现状及发展趋势
应隐 身材料 可分为 可见 光、红 外和雷 达隐身 材料3大类 [ 5’引 。根 据材 料的 工作 原理 不同 ,每 大类 材料又 包含 多种 功能 材料 ,如 表 1所示。
Ta bl e 1
表1 自适应隐身材料的分类 Ass or t i ng of s el f - adapt i v e ca mouf l age mat er i a l s
AgCl 寺k.Ag·+c1. EJ
在光照条件下, AgCl 分解成有色的Ag( 原子) 和 CI ( 原子) 被吸 附在玻璃内;在暗处,两种原子又重新化合成无色的AgCl 。此 外,还有如CAW0 4 t Bi 无机光色材料等。相对而言,适合隐身 应用 的无 机光 色材料 种类 不多 。
( 2) 有机物 有机物的许多功能团对可见光都十分敏感,在光辐射的条 件 下会 发生 一系 列化 学变 化, 在没 有光 辐射 的条 件下 ,又 发生 逆 向反应。这些物质往往都是含有大Ⅱ共轭体系的化合物,在可 见 光区 具有 比较 强的 吸收 .色 彩丰 富。 这样 ,当 这些 化合 物在 有 光 辐射 和没 有光 辐射 条件 下就 显示 不同 颜色 ,例 如, 对一 二甲 胺 基偶氮 苯类的顺反 异构化反应 [7| :
一一一 一变致变则控变发娜甜醐 材粹材率那黜
黼 鬈 瞄 蓑 2.2.1光致变色材料
光致变色材料是指能产生一定光色现象的材料,当其受到 光辐射时会呈现一定的颜色,光辐射停止时会恢复到原来的颜 色。光致变色材料包括无机物和有机物材料,工作原理各不相 同。
( 1) 无机物 无机物的典型例子是光色玻璃,其原理是玻璃中掺杂的卤 化物 所产生 的可逆 光分解 :
Q
:/N一阿
o
( CH3) 2N/
隐身材料与技术重点
1.隐身技术,准确的术语应该是“低可探测技术( Low Observability technology)” , 简称为“LO技术”。
广义上讲可包括:雷达隐身、红外隐身、电磁隐身、声隐身和可见光隐等。
2.按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。
3.电磁屏蔽材料是依赖材料中导电或导磁组分的高导电性或高导磁性。
4.电磁波屏蔽和吸收材料都是为了降低材料对电磁波的透射作用。
电磁屏蔽材料对电磁波的作用原理是反射和吸收。
吸波材料对电磁辐射的作用原理是吸收。
5.趋肤深度(skin depth)定义为电磁波从进入良导体媒质至场强振幅衰减为表面值的1/e倍时所传输的距离,以δ表示。
结论:(a) 对于高频电磁波,良导体的导电率很大,所以趋肤深度很小;(b) 金属对高频电磁波具有很好的反射作用。
6.(1) 比吸收率(SAR):单位质量(m)的生物组织中所感应的电场能量值(W),表示为:SAR =W m (W/kg)(2) 安全剂量:通过热效应的临界比吸收率采用加权安全系数后得到的新的参数,用相关的外部场强值来衡量。
7.屏蔽效能的大小取决于反射衰减与吸收衰减数值的大小。
在金属屏蔽体内,衰减系数与金属材料的电导率以及磁导率有关。
反射衰减是由于电磁感应而产生的新的电磁场所引起:• 电磁感应在金属表面会产生感应电流,由此会产生一个新的电磁场。
当新产生的电磁场与原来电磁场的方向相反时,就会产生一定的抵消作用,造成电磁场能量的衰减,称为反射衰减。
• 屏蔽材料与其周围介质的阻抗相差越大,则反射衰减就越大。
8.就隐身材料的组成而言,其基本组成只有两部分:基体(matrix)和吸波剂(absorber)。
其中,吸波剂为隐身材料性能的决定因素。
吸波剂的本征物理特性、结构、形貌、粒度以及聚集态等都对提高材料的损耗性能和拓宽有效吸收频段起着关键作用。
(1电磁参数2吸收剂密度3吸收剂粒度4吸收剂形状5工艺性能6环境稳定性)9.物质在电磁场作用下会表现出极化、磁化和传导效应,其分别可以用介电常数ε、磁导率和和电导率σ来表征。
高分子材料在军事隐身领域的应用
高分子材料在军事隐身领域的应用冷家库.应用化学0802班08号学习了精细高分子这门课程,使我的知识又得到了极大的丰富,老师的和蔼可亲和对我们这些学生的包容让我们感动。
作为班长的我,无论是为老师还是为班级肯定有做的不足的地方,也借这次机会,我代表全班23名同学向老师道歉:老师,您真的辛苦了!我们非常开心的和老师一起完成了这门课的教学计划。
但是这门课程与其他课程不同,因为没有考试,最终的卷纸只是一份论文,但是做下来才发现,原来这份“卷纸”是那么难做、不容易完成,而让我学到的只是更是受益匪浅,因为论文不限题目,所以给了我更大的发挥空间,我写的东西是我喜欢的,是我感兴趣的,我提出的设想也是经过我处心积虑的思考的,所以在完成作业的过程中我也是快乐的,收获也是不可言喻的。
在这篇论文中我提及了少数的几种主流材料在军事隐身技术中的应用,主要论述了导电高分子材料和智能高分子材料在军事隐身领域的应用,以及国内外的发展水平和各种材料的发展前景。
综述随着军用探测技术的迅猛发展,军事目标面临着各种雷达探测系统、红外探测系统以及光学探测系统的威胁,由于探测系统的日趋精确和导弹技术的飞速发展,使目标几乎处于“被发现即等于被命中摧毁”的程度,因此,提高军事目标的生存能力,降低被探测和发现的概率,对于现代战争来说,具有十分重要的意义【1】。
隐身技术成为了提高武器系统生存、突防,尤其是纵深打击能力的有效手段,已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段,并受到世界各国的高度重视【2】。
例如B-2隐身轰炸机(美国诺斯普罗公司)大量采用石墨碳纤维材料、锯齿状雷达散射结构、蜂窝状雷达吸波结构、雷达吸波材料涂层,并采用了新型的飞翼气动外形,没有平尾、翼身融合技术,以求达到最佳隐身效果【3】。
现有的隐形材料有很多种类,也各有其长处和缺点,在这篇论文中作者对各种材料的优缺点进行了比较和罗列,可以给隐身材料的设计者提供有价值的、真实的、具有说服力的、来源可靠的数据,如果真的能达到这个目的,那么无论我的最终成绩是什么,我都是成功的。
2019年隐身的原理与rcs的分析报告
隐身的原理与rcs 的分析报告篇一:飞机隐身说明和小部分气动原理_1_1 隐身:作为一款四代战机,具备隐形,高机动,超巡等这些是必备的基本能力。
在四代机中,隐身是非常重要的一个因素,那飞机如何做到隐身呢?雷达波发射出去了是一回事,回波就又是另外一回事了。
事实上,雷达回波的强度跟被照射物体的形状有很大的关系。
我们假设一块一平方公尺的方板,但他正面垂直对着雷达时,得到的雷达发射截面大约是一千平方公尺。
如果我们把方板弯个角度,数据就会骤减为0.1 平方公尺.事实上,还可以做的更厉害点,把方板斜45 度,从正面看像个菱形。
还是那块方板,面积根本不变,但如果我们把这菱形也弯成一个后倾的角度。
那么数据就会降的更厉害,直接成0.001 平方公尺. 可以看到,同是一块方板,我们把它用不同的角度对准雷达,反射的截面积从1000 平方公尺变成0.001 平方公尺。
变化相差了整整100 万倍!!!!!所以,如果把一架飞机的外形,做成像菱形那样。
那他的雷达信号会变的极其小,隐身的效果就处来了。
因而自然有人想到了这个外形布局。
怎么样,这个外形就是上面讲到的倾斜的菱形。
其实这就是洛克希德马丁公司最早的方案。
够科幻吧。
什么?眼熟?没错,这就是大名鼎鼎的F117 夜鹰型隐形飞机最早的方案!!!!这F117 的方案,第一个图的外形就是这么来的,但是后来研究发现这个菱形方块根本飞不起来,所以后来把两侧拉长,加了个内倾尾翼,成了第二张.这个验证机被称之为HaveBlue,已经有夜鹰的影子了。
而上面的第三个就是真正量产型的F117。
第四个方案,加了尾翼的是个海军型的,后来项目被取消。
F117 毕竟是第一代的隐形飞机,这飞机最大的毛病在于为了追求隐身而导致机动性超级差, 而且很多地方受当时条件的限制, 计算机只能处理二维面,所以处处棱角分明。
在南联盟被打下一架后,他的地位就急转直下,因为缺点突出,没几年后就开始退役,到20XX 年,全部的F1 1 7退役,一代名机,就这么匆匆下场,无不让人感慨。
新型隐身材料研究进展_张文毓
收率可达 99%。法国也研制出一
种由粘结剂和纳米级合金粉及碳
化硅填料制成的薄膜吸波复合材
晶铁纤是一种低密度的磁性吸 料,在 50MHz~50GHz 内具有很
波材料,可在很宽的频段内实现高 好的吸波性能。近几年我国在纳
吸收率的效果,且质量减轻 40% 米吸波复合材料方面亦取得了可
到 60%,克服了大多数磁性吸波 喜的进展,相继研制出纳米合金
红外智 入射电磁波的反射并能吸收电磁
能 隐 波。
身, 智
(2)纳米隐身材料。近几年来,
能声隐 对纳米材料的研究不断深入,证明
散射又能承受一定的载荷。与一 身,雷达波智能隐身。
纳米材料具有极好的吸波性能,纳
般 金 属 材 料 相 比, 重 量 轻、 刚 度
等离子体隐身技术具有吸波 米材料现已受到各主要国家的高度
氧化物粉和有机物复合而成,或 一种隐身技术。雷达隐身技术的
结构型吸收雷达波材料是以
由掺杂的半导体材料构成,可形 作用机理主要是通过减弱、吸收、 非金属为基体(如环氧树脂、热塑
成与背景颜色相匹配的迷彩图案, 抑制、散射目标的雷达回波强度, 料等)填充吸波材料(铁氧体、石
满足可见光隐身的要求。激光隐 降低目标的有效探测概率,使目 墨等)、由低介电性能的特殊纤维
材料实际上是器件和线路的集成。 体发生器,在等离子体发生器中
(5) 盐 类 吸 收 剂。 视 黄 基 席
美国研制的一种可见光伪装智能 加入易电离的气体,经过 " 脉冲电 夫碱视聚合物,这类高极化盐类
材料,是在聚氨酯分子链中嵌入丁 晕 ",即可产生等离子体。第二代 材料结构中的双联离子位移具有
二炔链段而成 ;美海军正在研究 产品的重量不到 100 公斤,它不 吸 波 功 能, 其 具 有 强 极 化 特 性,
隐身材料
战斗机隐身涂层一、隐身机理信息化战争中, 武器平台的高度信息化和电子化, 使飞机、坦克、舰艇等所处的环境日益复杂。
它们除受地面或空中的火力威胁和电子干扰外, 其一举一动还处于红外、雷达、激光等探测器的严密监视之下, 使其生存能力和战斗能力面临极大挑战,这样其隐身性能就显得尤为重要。
而隐身技术主要涉及材料隐身和结构隐身两大方面。
实现隐身的方法:1)缩小雷达反射截面;2)降低红外线信号特征;3)等离子体技术。
其中缩小雷达反射截面的技术途径:1)改变飞行器的外形和结构,避免设计出在雷达方向上产生强反射的外形;2)使用非金属材料;3)采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料;4)遮掩或消除剩余的反射。
二、隐身涂层隐身涂料的分类:防红外线隐身涂料;防雷达波隐身涂料;防激光探测隐身涂料等。
以防雷达波隐身涂料为例介绍相关技术: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,把吸波剂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,主要成分是锂镉、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。
日本研制的铁氧体和氯丁橡胶或氯磺化聚烯等吸波涂料,当涂层厚度为(117~215)mm时,对(5~10)GHz的雷达波反射衰减达30dB。
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(210P0)和锔242(242Cm)等同位素射线产生的等离子体来吸收雷达波,在(1~20)GHz的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(一种席夫氏碱盐),它吸收雷达电磁波后即转化为热能,起到雷达隐身之作用。
近几年来,国外开发了一种四针状氧化锌晶须ZnOw(Tetrapod-Shaped Zinc Oxide Whisker),ZnOw是四针状晶体,四根针从正面体的重心向三维方向展开,这在数十种晶须中是独一无二的,由于其导电性能优异和典型的四针状三维结构,不仅可用作抗静电材料、微波发热体材料,而且更是电磁波吸收体,在雷达工作的(5~18)GHz波段由它可吸收高达20dB的电磁波(即99%以上),是一种综合性能良好的雷达隐身涂料。