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。

10.电磁波吸收剂按照材料的损耗机理可以分为三类：电阻型（电损耗型）、电介质型（介电损耗型）和磁介质型（磁损耗型）。

电阻型常用：炭黑(CB)、金属粉、碳化硅、石墨、碳纤维(CF)等。

电介质型常用：钛酸钡(BTO)、导电高分子、二氧化锰、二氧化钛等。

磁介质型常用：铁氧体(Ferrite)、羰基铁(CI)、多晶铁纤维等,超细金属粉。

11.炭黑的导电性与其自身特性有关，主要表现为三个方面：结构性、比表面积和表面化学活性。

12.复合材料的体积电阻率发生突变时炭黑的填充率，称为炭黑在基体中的渗滤阈值。

13.导电高分子属于双损耗介质：电损耗和介电损耗。导电高分子材料电导率的影响因素：• (a) 聚合物基体(PE、PP、PS、PVC、PV A、ABS)；• (b) 材料的制备工艺(挤出、纺丝、抽丝)；• (c) 导电介质的种类(金属粉、纤维、炭黑、碳纤维、镀金属纤维)；• (d) 导电介质浓度;• (e) 导电介质形态(颗粒、纤维)；• (f) 制备过程中的助剂(增塑剂、偶联剂)。

14.吸声材料按照吸收原理可分为两类：多孔吸声材料、共振吸声材料。

多孔吸声原理：•多孔吸声材料内部含有大量互相连通的微孔或缝隙，孔洞细小且在材料内部均匀分布；

• 当声波入射至材料表面时，一部分被反射，一部分则进入材料内部微孔中；

• 在声波的传播过程中，引起空气振动，与孔洞发生摩擦；

• 由于粘滞性和热传导性，将声能转换为热能消耗掉。

• 声波经反射后，一部分透射到空气中，一部分又反射回材料内部；

• 声波在这种反复的反射—透射—反射过程中部分声能被转换为热能，使声能被材料吸收。目前采用的多孔吸声材料根据其材料的不同，可以分为泡沫类和纤维类两种。

共振吸声原理：

• 材料内部具有空腔，空腔通过微孔或缝隙与外界相连；

• 当声波进入空腔时，引起空气的共振，从而消耗掉声能。

• 共振吸声结构一般有两种：空腔共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构。

15.要提高隐身材料的吸波性能，基本要求有两个：

• (1) 提高表面阻抗匹配，使电磁波能最大限度地进入材料内部；

• (2) 提高材料的损耗或衰减性能，使进入材料内部的电磁波被迅速吸收而衰减掉。

隐身材料的设计原理包括阻抗匹配原理和能量守恒定律，而前者来源于传输线理论。a = 1-（r+t）

就可以提高材料的吸收性能；

16.隐身材料按照其组成及分布特征，可以分为四种类型：均匀分布、层状分布、球形分布和沿开放式多孔分布。隐身材料按照其成型工艺和承载能力，可以分为两大类：涂敷型吸波材料（吸波涂层）和结构型吸波材料（吸波结构）。

17.吸波结构：a层板吸波结构b夹层吸波结构c频率选择表面吸波结构d电路模拟吸波结构e铁氧体栅格结构f角锥吸波结构

18.隐身材料在军事上的应用是为了降低军事目标的RCS。而军事目标的雷达隐身主要有两种方式，即结构设计和隐身材料；飞机的隐身主要包括雷达隐身和红外隐身，实现雷达隐身主要有两种方式：结构设计和隐身材料；

• 飞机的结构设计主要在机身、机翼和发动机部位；

• 飞机的红外隐身主要在发动机和尾喷管部位。

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电磁场中的本构方程

D：电位移矢量，C/m2；E：电场强度，V/m；B：磁感应强度，Web/m2；H：磁场强度，A/m；J：电流密度，A/m2；ρ：电荷密度，C/m3