隐身复合材料
1、纳米隐身功能复合材料的制备及其多频段隐身性能研究
纳米隐身功能复合材料的制备及其多频段隐身性能研究隐身技术的问世是航空技术发展史上的一个重要里程碑，同时也标志着人类在国防高技术领域邓得了重大的技术突破。
由于隐身技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果，愈来愈受到许多国家的高度重视，成为现代军事技术研究的关键技术。
隐身材料作为隐身技术的重要物质基础和核心关键，是各国研究和开发的重点和热点，各军事强国均取得了不少应用性成果。
在未来的军事斗争中，我军作战友装备和重要军事目标将是敌方的重点打击对象，对装备和设施使用隐身材料，可以提高作战装备的战斗生存力和突防能力，减小武器和人员的毁伤，保证重要军事目标的安全。
本项目的任务是：利用具有自主知识产权的专利氧化锌晶须（简写为ZnOw）技术，进行军民纳米隐身功能复合材料的开发，研制一种吸收频带宽、重要轻、最度薄、吸收率高、物理和化学性能好、室外施工、常温固化、使用维修简便、采购和维修费用低等实用性较强的陷身材料，并在适当装备上实测验证其隐身效果。
根据国防部门要求，参照国防标准本项目的主要技术经济术指标为：1）隐身值：3mm波段，优于一1OdB（隐身值90%以上8mm波段，优于一5dB（隐身值75%）以上8cm波段，优于一5dB（隐身值75%）以上2）附着力：＞7Mpa3）冲出强度》50kg.cm4）面密度：w 1.7kg/m2该项目研制的多功能、多频段吸收特性的纳米隐身功能复合材料首次在空司对抗部通讯指挥车、空军某师歼七B 飞机、电子装备库、陆军瞄10B 雷达、坦克、装甲等装备上得到了试用，这些设备均经受了长距离牵引、行驶、训练和演习，未发现任何损坏，有些装备还在演习中较好发挥了隐身作用。
该隐身材料的研制，缩短了我国与发达国家之间在军事防御上的差距；我国国防装备部门的大规模应用，将提高我军作战装备的战斗生存能力和突防能力，减少武器和人员的毁伤，保证重要军事目标的安全；该材料的进一步批量生产，将为军方采购订货提供充足的货源。
光电隐身材料的制备及应用研究
光电隐身材料的制备及应用研究隐身技术可以追溯到古代，流传下来的多为鬼神传说，而如今的隐身技术已经发展成为一门严谨的科学研究。
其中，光电隐身材料是隐身技术中的一种重要组成部分。
这种材料可以利用光学性质将物体诸如外形、颜色和热量等信息隐藏起来，使所覆盖的物体消失在人类或其他生物的视线中。
本文将着重介绍光电隐身材料的制备及其应用研究的最新进展。
1. 光电隐身材料的制备光电隐身材料是一种由多种复合材料组成的高科技产品。
在制备过程中，首先需要确定所要使用的复合材料的类型和比例。
这些复合材料的基本构成包括纳米材料、聚合物、金属氧化物、碳纳米管等。
其中，纳米材料是影响最大的材料之一。
通过将这些材料进行复合，制造出一种密度低、强度高、无毒、无害、耐腐蚀性能好等多种优点的复合材料。
同时，光学特性也是光电隐身材料的制备过程中需要考虑的一个重要因素。
当光线经过材料表面时，会发生反射、折射与散射，从而形成对物体外部形态的一种观感。
因此，在制备过程中要注重材料的光学特性，通过一定的材料设计，实现对光线的有效控制，使物体变得难以被观测到。
2. 光电隐身材料的应用研究目前，光电隐身技术被广泛应用于各种领域。
其中有两个重要的领域：军事和航空。
在军事领域中，光电隐身技术可以应用于军事设施的保护、战斗机的隐形技术、先进无人机的隐身技术、远程侦察与监视等方面。
例如，美国的隐形轰炸机F-117A几乎在空中完全隐身，能够逃避敌军雷达拦截，完成空袭任务。
在航空领域中，光电隐身技术可以用于飞机表面的改性处理，减少气动阻力，提高飞机地空速度。
光电隐身材料还可应用于船舶、汽车、建筑等各个领域。
此外，光电隐身技术也可以用于制造智能化的衣物、装饰品等消费品。
利用光电隐身材料制造的衣物能够随意调节透明度，达到炫酷潮流的效果，这种新型材料的出现将极大地影响到现有消费市场的格局。
3. 光电隐身材料的未来前景如今，光电隐身材料的应用范围越来越广泛，但其本身的技术还有巨大的发展空间。
先进隐身材料技术的研究与应用
先进隐身材料技术的研究与应用一、概述先进隐身材料技术是一种以减少雷达反射以实现隐身为目的的材料技术。
这个技术的发展是为了适应现代飞行器的需求，在飞行中减少飞机的雷达反射，从而提高其隐身性能。
本文将从材料的基本特征、发展历程、研究现状和未来应用前景四个方面分析先进隐身材料技术。
二、材料基本特征隐身材料的主要特征是减少雷达反射，使飞行器可以躲避雷达侦测。
减少雷达反射的主要方法是利用多层介质、辐射损耗和电磁遮蔽等。
1.多层介质多层介质隐身材料是一种以金属、绝缘体等多种材料构成的复合材料，其反射特性随着每层材料的选择、厚度变化而改变。
随着各层材料的精细设计，可以达到较好的隐身效果。
2.辐射损耗辐射损耗隐身材料利用材料吸收雷达波的能量来减少反射，使飞行器具有良好的隐身性能。
例如，平面材料可通过选择合适的材料和结构设计进行隐身。
3.电磁遮蔽电磁遮蔽隐身材料通过阻止雷达波到达飞行器表面，从而减少反射信号。
这种材料的主要材质是抗电磁干扰材料和抗雷电材料。
利用抗电磁干扰材料可以在飞行器表面制造强磁场，从而抵消雷达波到达的能量；而抗雷电材料则在飞行器表面产生电荷，并通过抵消雷达波到达的能量来减少反射信号。
三、发展历程1.初期发展20世纪50年代初，美国空军的隐身研究首先出现，当时隐身技术的主要目的是减少地面雷达的探测。
研究人员试图开发出一种新的材料，可以吸收或耗散掉雷达信号，为飞机提供隐身的保护。
2.进一步发展60年代初，随着雷达技术的发展和周边环境的变化，隐身材料的研究得到了进一步开展。
隐身材料开始向多层介质、电磁遮蔽和辐射损耗方向发展。
研究人员开始探索新的方法来设计和制造更好的隐身材料，以适应日益复杂的现代飞行器需求。
3.现代发展近年来，随着电子科技的迅速发展和高科技产业的崛起，隐身材料技术也得到了迅速发展。
新材料不断涌现，旧材料也在不断改进，从而为隐身材料技术提供了更多的选择。
四、研究现状目前，隐身材料的研究主要集中在多层介质、电磁遮蔽和辐射损耗三个方向。
《隐身复合材料》课件
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未来
随着技术的进步和研发工作的持续进行，隐身复合材料将继续发展并应用于更多领域。
隐身复合材料的优势和局限性
1 优势
隐身复合材料可以显著减少目标物体的侦测 距离，提高作战效果和保护战斗人员的生命 安全。
2 局限性
隐身复合材料的制造成本较高，且由于技术 限制，其隐身效果可能在特定条件下受到影 响。
身复合材料的未来发展趋势
隐身复合材料的定义和原理
定义
隐身复合材料是一种由多种材料组合而成的结 构，可以减少目标物体的雷达和红外反射，使 其在探测中更难被发现。
原理
隐身复合材料利用材料中的特殊结构和成分， 将雷达波和红外辐射吸收、散射或减弱，从而 减少目标物体的反射信号。
隐身复合材料的种类及用途
飞机
隐身复合材料被广泛用于隐形战 斗机和无人机中，以减少雷达波 的反射，提高隐身能力。
《隐身复合材料》PPT课 件
在本课件中，我们将探讨隐身复合材料的定义、原理、种类、用途以及它们 在研发与应用中的进展，以及它们的优势和局限性。我们还将展望隐身复合 材料的未来发展趋势。
引言
隐身复合材料是一种关键的技术，被广泛应用于军事和航空航天领域，旨在减少目标物体对雷达波和其他探测 技术的反射。让我们了解更多关于这一引人入胜的技术。
舰艇
隐身复合材料也被应用于军舰和 潜艇上，以减少水下声纳和雷达 的侦测距离。
士兵
隐身复合材料的发展使得士兵能 够在战场上更好地隐藏自己，提 高战场生存能力。
隐身复合材料的研发与应用进展
1
研发
科学家和工程师不断探索新的材料和制造技术，以改进隐身复合材料的性能和可靠性。
2
应用
隐身复合材料已经成功应用于多个军事项目和航空航天领域，提供了更高的隐身性能。
新型隐身材料及其应用研究
新型隐身材料及其应用研究一、引言近年来，随着科技的发展和装备的更新，隐身技术逐渐成为了现代军用领域中不可或缺的一项利器。
而其中，隐身材料作为隐身技术的核心承载元素，其研究和发展也得到了广泛关注。
本文将对新型隐身材料及其应用进行探讨。
二、隐身材料简述隐身材料，顾名思义就是以其特殊的材质和结构，使得其能够减弱或消除电磁波的反射、吸收和散射，从而降低目标被探测的可能性。
目前，隐身材料主要可以分为金属型、复合型和光学型三种类型。
金属型隐身材料金属型隐身材料是一种基于电磁学原理的隐身材料，其原理在于通过金属的高导电性和折射率降低电磁波反射率。
目前的金属型隐身材料大多使用铝、铜或金属合金等金属作为隐身材料。
此外，还有一种金属型隐身材料是利用纳米金属颗粒制成的粉末，通过喷涂、浸涂、印刷等方式喷涂在目标表面，降低反射率。
不过金属型隐身材料也存在缺点，如难以抵抗雷达频率，密切的跟踪会在某些特定频率上被发现。
复合型隐身材料复合型隐身材料是利用可以产生吸波效应（能够消耗电磁波能量的材料）和反射效应同时共存的多种材料的复合形式。
其材料包括多种金属、陶瓷、有机物和聚合物等。
因为复合型材料内部具有微小尺寸的空气间隙，所以会使入射电磁波在其内部发生多次反射和干扰，最终耗散较多的电磁波能量。
光学型隐身材料光学型隐身材料主要针对光谱波段，通过材料本身的色散特性，使得入射光波与反射光波平行，使物体在视觉上消失或减弱。
三、新型隐身材料近年来，新型隐身材料逐渐登上舞台，成为研究热点。
这些材料比传统的隐身材料更具优势，具有更高的隐身性能和更广泛的应用范围。
1. 碳纤维复合材料碳纤维是一种由碳原子构成的纤维，其独特的结构决定了它有很高的强度、轻质化和导电性，是一种目前广泛应用于航空、汽车和医疗设备等领域的新材料。
同时，具有优异的吸波性能，逐渐成为了隐身材料的新选择。
2. 金刚石薄膜材料金刚石薄膜材料是由碳原子通过化学气相沉积或物理气相沉积技术制成的一种超硬薄膜材料。
纳米复合隐身材料的研究
纳米复合隐身材料的研究内容提要：本文概述了隐身技术及多种材料材料，重点介绍了纳米复合隐身材料的特性、其隐身机理及纳米复合隐身材料的制备与应用，并指出了隐身材料的发展趋势。
关键词：隐身技术隐身材料纳米复合材料1、前言隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深攻击能力的有效手段，已成为集陆、海、空、天、电五维一体的现代多维战争中极为重要和有效突防的战术技术手段，现正受到世界各主要军事强国的高度重视。
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。
隐身材料在军事领域更是有着广泛的应用和良好的发展前景。
目前，世界各主要军事强国正在开发以下几种新型隐身材料。
（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，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。
如日本研制的一种由电阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的宽频带高效吸波涂料，其中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组成，在1～20吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。
雷达吸波材料中尤以结构型雷达吸波材料和吸波涂料最为重要，国外目前已实用的主要也是这两类隐身材料。
(2)红外隐身材料红外隐身材料作为热红外隐身材料中最重要的品种，因其坚固耐用、成本低廉、制造施工方便，且不受目标几何形状限制等优点一直受到各国的重视，是近年来发展最快的热隐身材料，如美国陆军装备研究司令部、英国BTRRLC公司材料系统部、澳大利亚国防科技组织的材料研究室、德国PUSH GUNTER和瑞典巴拉居达公司均已开发了第二代产品，有些可兼容红外、毫米波和可见光。
近年来美国等西方国家在探索新型颜料和粘接剂等领域作了大量工作。
新一代的热隐身涂料大多采用热红外透明度。
国内外目前研制的红外隐身材料主要有单一型和复合型两种。
(3)纳米复合隐身材料近几年来，对纳米材料的研究不断深入，证明纳米材料具有极好的吸波性能，纳米材料现已受到各主要国家的高度重视，并把其作为新一代隐身材料进行探索与研究。
隐身复合材料
4.3罚函数法
• 罚函数法是一种不用对目标函数求导数的 在多层吸波材料的优化设计中， 直接优化方法。虽然整体最优解的求出在 随参数维数的增加,适当的增加 多层吸波材料的优化设计中是至关重要的， 随机探测和搜索次数，优化总 但获得较好的局部最优解，对各层材料的 能收敛得到整体最优解，而在 选取和材料整体结构设计也有很重要的参 改变初始点的同时，减少随机 考价值。所以，好的优化方法应该既能求 探测和搜索次数，则能得到局 出整体最优解，也能获得局部最优解，罚 部最优解。 函数调用的适应性随机搜索法满足这一要 求。
热塑性混杂纱吸波复合材料
• 采用异型碳纤维和PEEK等树脂的单丝或复 丝混杂织物制成的复合材料，对雷达波的 吸收非常有效。 • 美国海军采用混杂纱PEEK结构隐身材料制 造潜水艇艇身，潜水能力可相当于最新钛 壳潜水艇，而且对吸收和屏蔽电磁波效果 很好。SiC纤维与PEEK混杂增强的结构材 料，特别适宜制造隐身巡航导弹的头锥、 火箭发动机壳体等部件。
3.1吸波复合材料的电物理性能
介质损耗角正切tanσ是表征吸波复合材料 的一个重要的电磁参数,在实践中应用较 为广泛。
在仅取决于电损耗的情况下, 介质损耗角正切由复介电常数决定。 在取决于磁损耗的情况下, 介质损耗角正切是由复磁导率决定。 对于一些具有电损耗和磁损耗的情况 下介质的损耗角正切为两者之和。
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结构吸波材料
基本内容
• • • • •
一，隐身技术简介 二，结构吸波材料简介 三，影响吸波复合材料性能的主要因素 四，结构型吸波复合材料的优化设计方法 五，前景展望
一，隐身技术简介
隐身技术简介
• 隐形技术俗称隐身技术，准确的术语应该是 “低可探测技术” 。 • 即通过研究利用各种不同的技术手段来改变 己方目标的可探测性信息特征，最大程度地 降低对方探测系统发现的概率，使己方目标， 己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和 探测到。
隐身复合材料课件
隐身复合材料
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2.1 微波隐身材料
复合材料可用于飞机的高温部分，吸收雷达波并可以抑制红外辐射
隐身复合材料
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2.2 红外隐身材料
红外成像图:
红外隐身材料 可根据目标辐 射出的红外线 的特征，改变 自身的参数， 达到红外隐身 的目的。
隐身复合材料
隐身复合材料18美国f35隐身战斗机导弹隐身复合材料19坦克中国海军022级隐身导弹艇隐身复合材料20美国自变色迷彩服右隐身复合材料21加拿大超隐形生物科技公司研制的量子隐形伪装面料这种材料可通过折射周围光线从而使其覆盖的物品实现隐身
隐身复合材料
隐身复合材料
1
1 2
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隐身复合材料
2
1.隐身技术
二次世界大战末期生产 出 的 10cmSCR-584 炮 瞄雷达，使高射炮命中 率提高了十倍。
越战期间，北越利用50 年代的俄式地空导弹击 落了190架美军的战机。
隐身复合材料
3
1.隐身技术
1991年1月29日，JSTARS探测到一个伊军车队，随 即把目标信息传送给战场空中指挥与控制中心，指挥 战机实施攻击，摧毁了该车队61辆中的58辆。
及抗坠毁能力的复合材料。
隐身复合材料
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3 隐身材料的应用
导弹
美国F-35隐身战斗机
隐身复合材料
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3 隐身材料的应用
坦克
中国海军022级隐身导弹艇
隐身复合材料
19
3 隐身材料的应用
美国自变色迷彩服（右）
隐身复合材料
20
3 隐身材料的应用
加拿大“超隐形生物科技”公司研制的“量子隐形”伪装面料，这种材料可通过折射周围光线从
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DL为感应电场D相对于外加电场的滞后相位； DM为感应磁场B相对于外加磁场的滞后相位； Ed为在外加电场下，材料的电偶极矩产生重拍引起的损耗的 量度； Ld为在外加磁场下，材料的磁偶极矩产生重拍引起的损耗量 度； Ec和Lc分别为材料在电场和磁场作用下产生极化和磁化的程 度。
• 在耐高温结构型吸波复合材料中，以陶瓷 基复合材料最具优势。它具有高比强度、 高比模量、抗烧蚀、耐氧化等优点，并且 基体和增强相的介电性能可调，容易实现 介电性能匹配，具有较强的可设计性。
耐高温结构型吸波复合材料
• 国外先后开发了SiC纤维、A12O3纤维、 Si3N4纤维和硼硅酸铝纤维。这些连续纤维 都象棉纱一样可以缠绕或编织成各种织物。 目前，SiC纤维是发展最快和最成熟的吸波 材料。SiC纤维特别耐高温，可在1200℃下 长期工作。其突出优点是强度大、韧性好 和热膨胀率低，密度与硼相当，重要的是 还具有吸波特性。
结构吸波材料
基本内容
• 一，隐身技术简介 • 二，结构吸波材料简介 • 三，影响吸波复合材料性能的主要因素 • 四，结构型吸波复合材料的优化设计方法 • 五，前景展望
一，隐身技术简介
隐身技术简介
• 隐形技术俗称隐身技术，准确的术语应该是 “低可探测技术” 。
• 即通过研究利用各种不同的技术手段来改变 己方目标的可探测性信息特征，最大程度地 降低对方探测系统发现的概率，使己方目标， 己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和 探测到。
• 目前，C/C材料C材料 做人造卫星，可使卫星免遭激光攻击。
智能结构型吸波复合材料
• 智能结构型吸波复合材料是用具有独特物 理和化学性质的材料作传感器,在具有传感 和驱动功能的材料中加上控制功能，赋予 材料具有感知功能（信号感受功能或传感 器功能）、信息处理功能（处理器功能）、 自我指令并对信号作出最佳响应的功能 （作动器功能或执行功能）。
2.2新型结构吸波材料的分类
热塑性混杂纱吸波复合材料 多层结构型和多层夹芯结构型吸波复合材料 耐高温结构型吸波复合材料
智能结构型吸波复合材料
热塑性混杂纱吸波复合材料
• 把热塑性PEEK、PEK、PPS、PEKK、PET、 PBT、LCP等树脂纺成单丝或复丝，分别与不同 的特殊纤维（如碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、 芳酰胺纤维、陶瓷纤维等）按一定比例交替混杂 成纱束，再混杂纱编织成各种织物、轻质夹芯或 粗网格布。然后将混杂织物与同类的树脂制成复 合材料，具有优良的吸透波性能，又兼具复合材 料质量轻、比强度高、韧性好等特点。用它来制 造隐身飞机机身、机翼、导弹壳体等部件，能大 大减少隐身飞行器雷达散射截面（RCS）。
• Plessey公司研制的K-RAM是一种新型的可 承受高应力的宽频结构型雷达吸收材料， 其主要性能特点是力学强度高。
• 日本东丽工业公司和美国赫格里斯公司联 合开发下一代隐身飞机APC-2/Nomex蜂窝 结构材料。
耐高温结构型吸波复合材料
耐高温材料
陶瓷纤维 陶瓷基复合材料
C/C材料
耐高温结构型吸波复合材料
• 吸波原理
入射波
2.1吸波原理
反射波 折射波
2.1吸波原理
• 对电磁波进行有效的吸收的条件： (1)使电磁波最大限度进入到材料内部，以减
少电磁波的直接反射。
介质对电磁波的 反射系数为：
Z和Z0分别是介质的特性阻抗和自由空间的波阻抗
2.1吸波原理
• (2) 电磁波进入材料内部后，要设法对入 射的电磁波进行有效的吸收和衰减。
隐身技术简介
• 隐身技术作为提高武器系统的生存能力和 突防能力的有效手段，越来越受到世界各 国的高度重视，世界各国都在努力发展隐 身技术。
F-117A
B-2
隐身技术简介
F-22
歼-20
T-50
隐身技术
隐身技术简介
雷达吸波涂层
外形设计因受到气
结构吸波材料 动要求的制约,其作 用潜力有限
外形技术
雷达吸波涂层
• 吸波材料是指能够有效的吸收入射雷达波 并使其散射衰减的一类功能材料，它可以 降低作战武器系统的雷达散射截面(RCS)， 从而降低被雷达发现的可能性。
二，结构吸波材料简介
结构吸波材料
• 结构型吸波材料是在先进复合材料基础上 发展起来的双功能复合材料,它既能吸波又 能承载,可成型各种形状复杂的部件,如机翼、 尾翼、进气道等,具有涂覆材料无可比拟的 优点,是当代吸波材料主要发展方向。
热塑性混杂纱吸波复合材料
• 采用异型碳纤维和PEEK等树脂的单丝或复 丝混杂织物制成的复合材料，对雷达波的 吸收非常有效。
• 美国海军采用混杂纱PEEK结构隐身材料制 造潜水艇艇身，潜水能力可相当于最新钛 壳潜水艇，而且对吸收和屏蔽电磁波效果 很好。SiC纤维与PEEK混杂增强的结构材 料，特别适宜制造隐身巡航导弹的头锥、 火箭发动机壳体等部件。
• 目前，洛克希德公司己用SIC纤维编织物增 强铝板，制造隐身战斗机YF-2的4个直角尾 翼。
耐高温结构型吸波复合材料
• C/C材料也是一种优良的耐高温结构型吸波 复合材料。它具有稳定的化学键，抗高温 烧蚀性能好，强度高，韧性大，还具有优 良的吸波性能，它能很好地减少红外信号 和雷达信号。C/C材料是目前美国航天材料 开发的重点内容之一。
多层结构型和多层夹芯结构型吸波复合材料
• 国外利用计算机辅助设计每一层的介电性 能，采用自动铺层、数控缠绕、编织等新 技术，把复合材料制成多层结构和多层夹 芯结构，这种结构具有很好的吸波性能， 同时大大减轻结构质量，特别适宜制造隐 身飞机蒙皮。
多层结构型和多层夹芯结构型吸波复合材料
• 英国Plessey公司和美国杜邦公司都开发 Nomex蜂窝结构吸波材料。
• 目前这种材料已被广泛应用于军事与航空 领域，它将在隐身方面有突出作用与应用。
三，影响吸波复合材料性 能的主要因素
影响吸波复合材料性能的主要因素
吸波复合材料的电物理性能 吸波复合材料的热物理性能 微波吸收剂电磁参数的匹配与最佳比
3.1吸波复合材料的电物理性能