红外隐身材料ppt
合集下载
3隐身材料217
• 自70年代中期以来，美、前苏联、英、德等国都拨出大量经费加强
隐身技术的研究，其中美国正式制订了隐身计划(stealth project)， 由1977年初开始实施，1977年8月的经费已达1亿美元。实际上，
1977年11月美国就已试飞了XST试验隐身机。
• 从80年代以来，飞机隐身技术有了重大突破。这方面，美国处于领
英国的隐身潜艇
•
隐身技术作为一项高技术，与激光武器、巡航导弹被称
为军事科学最新的三大技术成就 。美、俄、日、英、法、
德等发达国家都拨出大量经费来加强隐身技术的研究，美
国将隐身技术列为1990—2000年优先发展的17项技术 第2位，可以说，目前隐身技术已进人全面发展和推广应 用的阶段。
• 隐身技术包含的内容很多，其中，隐身材料是隐身技术的
(2)响应频带宽
• 雷达的工作频带很宽，大约在1—l40GHz范围，且还在拓
宽。理想的吸波涂料是在1—l40GHz频段内有相同的反射 率，但实际上带宽和低反射率是矛盾的，特别是干涉型涂 料带宽都很窄。为了获得宽带的材料，一般采用多层涂层， 却又增加了厚度和质量。可见对带宽也应有一个合理的取
值。对隐身飞行器，吸波涂料的主要覆盖频段应为L、S、
雷达隐身也可称为微波隐身。
• 微波一般是指波长从1m到1mm的电磁波，相应的频率范
围为0.3—300GHz。有人把1mm—0.1mm的波段也划
入微波范围。
• 微波波段细分为分米波(波长16dm—1 m)、厘米波
(1cm—1dm)、毫米波(1mm—1cm)，把0.1—1mm波 段称为亚毫米波。通常把微波中的常用波段以代号表示。 据统计，世界各种雷达的主要工作波段为L、S、C、X、
减少RCS值。
飞机隐身涂层ppt课件
31
激光隐身技术采取的主要手段
•
实现激光隐身技术的途径主要有外形技术和
材料技术，其中外形技术是通过目标的非常规外形
设计降低其雷达散射截面（LRCS）；而材料技术
是采用能吸收激光的材料或在表面上涂覆吸波涂层
使其对激光的吸收率大，反射率小，以达到隐身的
目的。因为外形设计只能散射30%左右的雷达波，
且很难找到LRCS与气动力学俱佳的外形，因此要
14
• 隐身涂层要求在尽量宽的频带内，用尽量 薄的涂层，尽量轻的材料，所得到涂层的 吸雷达波能力最强，即追求薄涂层、宽频、 强吸收的效果。
15
• 按材料损耗机理，吸波材料可分为电损耗 型和磁损耗型。电损耗型包括电阻型和电 介质型两种。
• 按吸收机理，吸波材料可分为吸收型和干 涉型两类。
• 按化学成分，吸波材料可分为无机吸波材 料和有机高分子吸波材料。
22
• 材料的红外辐射特性决定于材料的温度和 发射率。红外隐身材料也可相应分为两类： 控制发射率的材料和控制温度的材料。
• 红外隐身涂层具有低发射率，高反射率， 在红外线辐射频段才有良好的隐身效果。
23
• 红外隐身涂料的构成一般由填料和黏结剂两部分 组成。
• 目前用于热红外隐身涂料配方中的填料大致分为 如下几类:金属填料、着色填料、半导体填料等。
41
测试方法
42
红外隐身涂层隐身测试 雷达波反射率测试
激光后向散射特性测试
43
一 红外隐身涂层隐身测试
• 我们主要从三太方面检验红外隐身涂层隐 身效果:
• 1是可见光和近红外波段反射率检测 • 2是8～14μ m波段发射率的检测 • 3是材料的导热系数测量
7
隐身技术
激光隐身技术采取的主要手段
•
实现激光隐身技术的途径主要有外形技术和
材料技术，其中外形技术是通过目标的非常规外形
设计降低其雷达散射截面（LRCS）；而材料技术
是采用能吸收激光的材料或在表面上涂覆吸波涂层
使其对激光的吸收率大，反射率小，以达到隐身的
目的。因为外形设计只能散射30%左右的雷达波，
且很难找到LRCS与气动力学俱佳的外形，因此要
14
• 隐身涂层要求在尽量宽的频带内，用尽量 薄的涂层，尽量轻的材料，所得到涂层的 吸雷达波能力最强，即追求薄涂层、宽频、 强吸收的效果。
15
• 按材料损耗机理，吸波材料可分为电损耗 型和磁损耗型。电损耗型包括电阻型和电 介质型两种。
• 按吸收机理，吸波材料可分为吸收型和干 涉型两类。
• 按化学成分，吸波材料可分为无机吸波材 料和有机高分子吸波材料。
22
• 材料的红外辐射特性决定于材料的温度和 发射率。红外隐身材料也可相应分为两类： 控制发射率的材料和控制温度的材料。
• 红外隐身涂层具有低发射率，高反射率， 在红外线辐射频段才有良好的隐身效果。
23
• 红外隐身涂料的构成一般由填料和黏结剂两部分 组成。
• 目前用于热红外隐身涂料配方中的填料大致分为 如下几类:金属填料、着色填料、半导体填料等。
41
测试方法
42
红外隐身涂层隐身测试 雷达波反射率测试
激光后向散射特性测试
43
一 红外隐身涂层隐身测试
• 我们主要从三太方面检验红外隐身涂层隐 身效果:
• 1是可见光和近红外波段反射率检测 • 2是8～14μ m波段发射率的检测 • 3是材料的导热系数测量
7
隐身技术
《功能材料隐身》课件
隐身技术重要性
在现代战争和国防安全中，隐身技术 对于提高武器装备的生存能力和突防 能力具有重要意义。
功能材料在隐身技术中的应用
1 2
功能材料在雷达隐身中的应用
利用吸波材料、导电高分子材料等，吸收和散射 雷达波，降低目标的雷达散射截面。
功能材料在红外隐身中的应用
利用热辐射控制材料、红外遮蔽材料等，降低目 标的红外辐射强度，实现红外隐身。
热损耗型功能材料隐身案例
总结词
利用热损耗型功能材料可以有效地吸收和散射热辐射， 从而达到隐身效果。
详细描述
热损耗型功能材料主要通过材料的热物理性质实现对热 辐射的损耗。这些材料能够将热辐射转化为热能，并通 过材料的热传导和热对流将热量散失到环境中。常见的 热损耗型功能材料包括热辐射涂层、隔热材料等。
磁损耗型功能材料
总结词
具有高磁导率、低磁损耗特性，通过吸收和散射电磁波达到 隐身效果。
详细描述
磁损耗型功能材料如铁氧体、磁性纤维等，具有高磁导率、 低磁损耗的特性。这类材料能够吸收和散射电磁波，减少电 磁波的反射和传播，降低目标的雷达散射截面，实现隐身效 果。
热损耗型功能材料
总结词
具有高热导率、低热容特性，通过快速散热降低红外辐射实现隐身效果。
可见光隐身的原理与技术
可见光隐身原理
通过降低目标的反射率和改变目标的颜色 等方式，降低目标在人眼和可见光探测器
上的信号强度，从而达到隐身的目的。
迷彩涂料
采用与环境颜色相近的涂料，降低目标的 可见性。
可见光隐身技术
采用迷彩涂料、光学伪装等技术手段，实 现可见光隐身。
光学伪装
通过使用光学仪器和装置，改变目标的颜 色和形状，使其与周围环境融为一体，从 而提高目标的隐身性能。
在现代战争和国防安全中，隐身技术 对于提高武器装备的生存能力和突防 能力具有重要意义。
功能材料在隐身技术中的应用
1 2
功能材料在雷达隐身中的应用
利用吸波材料、导电高分子材料等，吸收和散射 雷达波，降低目标的雷达散射截面。
功能材料在红外隐身中的应用
利用热辐射控制材料、红外遮蔽材料等，降低目 标的红外辐射强度，实现红外隐身。
热损耗型功能材料隐身案例
总结词
利用热损耗型功能材料可以有效地吸收和散射热辐射， 从而达到隐身效果。
详细描述
热损耗型功能材料主要通过材料的热物理性质实现对热 辐射的损耗。这些材料能够将热辐射转化为热能，并通 过材料的热传导和热对流将热量散失到环境中。常见的 热损耗型功能材料包括热辐射涂层、隔热材料等。
磁损耗型功能材料
总结词
具有高磁导率、低磁损耗特性，通过吸收和散射电磁波达到 隐身效果。
详细描述
磁损耗型功能材料如铁氧体、磁性纤维等，具有高磁导率、 低磁损耗的特性。这类材料能够吸收和散射电磁波，减少电 磁波的反射和传播，降低目标的雷达散射截面，实现隐身效 果。
热损耗型功能材料
总结词
具有高热导率、低热容特性，通过快速散热降低红外辐射实现隐身效果。
可见光隐身的原理与技术
可见光隐身原理
通过降低目标的反射率和改变目标的颜色 等方式，降低目标在人眼和可见光探测器
上的信号强度，从而达到隐身的目的。
迷彩涂料
采用与环境颜色相近的涂料，降低目标的 可见性。
可见光隐身技术
采用迷彩涂料、光学伪装等技术手段，实 现可见光隐身。
光学伪装
通过使用光学仪器和装置，改变目标的颜 色和形状，使其与周围环境融为一体，从 而提高目标的隐身性能。
隐身技术概述PPT课件
(3) 隐身措施都是采用最先进的技术
.
4
隐身技术的发展
• 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
• 雷达发明以后——1945年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
.
6
洛克希德公司F-117A
.
7
B-2
• B-2隐身轰炸机(美国诺斯普罗公司)
• 采用了新型的飞翼气动外形，没有平尾、翼身融 合。整个飞机的外形呈光滑曲线以求达到最佳的 隐身效果。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，进一步缩小了雷达反射截面积。
• 据称，B-2A在正常探测距离下的雷达反射截面积
但是U-2、TR-1、SR-71和B-lB，都不是完全按隐身技术要
求设计的飞机。真正的全隐身飞机是美国现已投入使用的
F-117A战斗机和B-2隐身轰. 炸机。
5
F-117A
• 1988年11月，美国军方宣布了长期处于保密 状态的最新式战斗轰炸机F-117A和战略轰炸 机B-2的有关资料
• F-117是高亚音速隐身战斗机。翼展13.2m，机 长20.1m，机高3.78m，正常起飞重量23.8t。 外形为后掠翼前三点起落架布局，垂尾采用V 字形双垂尾，并采用了吸波材料。机身的上 表面是由许多块平面组成的多面体，把雷达 波以各种角度向飞机上半部天空中散射。各 种措施使得F-117A的雷达散射截面积很小， 为l/10m2 ~ 1/l00m2。
飞行器飞行阻力30%以上。
• 难度和问题：这是一项十分复杂的系统工程，包括大气 等离子体技术、电磁理论与工程、空气动力学、机械与 电气工程等学科，研究此项技术必须首先做好各学科之
.
4
隐身技术的发展
• 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
• 雷达发明以后——1945年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
.
6
洛克希德公司F-117A
.
7
B-2
• B-2隐身轰炸机(美国诺斯普罗公司)
• 采用了新型的飞翼气动外形，没有平尾、翼身融 合。整个飞机的外形呈光滑曲线以求达到最佳的 隐身效果。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，进一步缩小了雷达反射截面积。
• 据称，B-2A在正常探测距离下的雷达反射截面积
但是U-2、TR-1、SR-71和B-lB，都不是完全按隐身技术要
求设计的飞机。真正的全隐身飞机是美国现已投入使用的
F-117A战斗机和B-2隐身轰. 炸机。
5
F-117A
• 1988年11月，美国军方宣布了长期处于保密 状态的最新式战斗轰炸机F-117A和战略轰炸 机B-2的有关资料
• F-117是高亚音速隐身战斗机。翼展13.2m，机 长20.1m，机高3.78m，正常起飞重量23.8t。 外形为后掠翼前三点起落架布局，垂尾采用V 字形双垂尾，并采用了吸波材料。机身的上 表面是由许多块平面组成的多面体，把雷达 波以各种角度向飞机上半部天空中散射。各 种措施使得F-117A的雷达散射截面积很小， 为l/10m2 ~ 1/l00m2。
飞行器飞行阻力30%以上。
• 难度和问题：这是一项十分复杂的系统工程，包括大气 等离子体技术、电磁理论与工程、空气动力学、机械与 电气工程等学科，研究此项技术必须首先做好各学科之
红外隐身材料课件
VS
具体而言，红外隐身材料可以应用于 航天器的蒙皮、发动机舱、太阳能电 池板等部位，通过降低热辐射强度和 改变热辐射方向，实现红外隐身效果。 此外，一些新型的红外隐身材料还可 以通过吸收和散射红外辐射，进一步 降低航天器的红外特征。
民用领域
在民用领域，红外隐身材料的应用主要包括 高温设备的红外隐身、建筑物的隔热保温和 节能改造等方面。通过使用红外隐身材料， 可以降低设备的热辐射强度和散热量，提高 设备的能源利用效率和减少能源浪费。同时， 也可以改善建筑物的室内环境和居住舒适度。
多光谱兼容性
开发能够在可见光、红外等多光 谱范围内实现隐身效果的材料， 提高红外隐身材料的综合性能。
制备方法的改进与创新
低成本制 备
优化制备工艺，降低生产成本，促进 红外隐身材料的广泛应用。
环保友好型制备
发展绿色化学方法，减少制备过程中 的环境污染，实现红外隐身材料的可 持续发展。
应用领域的拓展与深化
02
红外隐身材料的原理
红外隐身原理
红外隐身原理是利用材料对红外辐射的吸收、反射、折射、散射等特性，降低目标与周围环境的红外辐射对比度，从而降低 目标的可探测性。
红外隐身原理主要应用于军事领域，目的是降低武器装备、军事设施等目标在红外探测器下的可探测性，提高其生存能力和 作战效能。
红外隐身材料的作用机理
具体而言，红外隐身材料可以应用于工业设 备的散热部位、建筑物的外墙、屋顶和窗户 等部位，通过降低热辐射强度和隔热保温， 实现节能减排和改善室内环境的效果。此外， 一些新型的红外隐身材料还可以用于医疗领
域，如红外理疗和红外诊断等。
05
红外隐身材料的未来发展
新材料的研究与开 发
高性能材料
隐身材料中文资料PPT课件
第28页/共31页
2021/7/31
第29页/共31页
The End Thank you for attention!
第30页/共31页
感谢您的观看！
2021/7/31
第31页/共31页
第9页/共iC 吸收剂
ZnO 吸收剂
Characters
密度低(质轻) 惰性气氛耐高温
电性能可调 来源广泛 电导率较高 高温易氧化
Characters
Characters
高温稳定性优越 介电性能可调 纯SiC介电损耗较低
高温稳定性优越 介电性能可调 纯ZnO介电损耗较低
(a) Swirl shape
(b) “T” shape
异型截面纤维的叶片顶端的曲率明显大于圆截面纤维,
叶片顶端可以富集电荷而产生偶极子, 在电磁波作用下
产生振荡, 异型截面纤维吸波机理的理解还不够深入,
还有待于进一步研究。
(c) “C” shape
(d) Cross shape
Fig.2 Microwave absorbing silicon carbide fibers with non-circular section
图1 苯分子的离域π键
第12页/共31页
中空多孔炭纤维吸收剂
(a)1℃/min (b)2℃/min (c)3℃/min (d)4℃/min
图2 不同预氧化升温速率、同一碳化条件下获得 的HPCFs截面S第E1M3页形/貌共3图1页
中空多孔炭纤维吸收剂
图3 HPCFs体电导率随预氧化升温速率的变化关系曲线
第14页/共31页
中空多孔炭纤维吸收剂
图4 HPCFs体电导率随碳化升温速率的变化关系曲线
第15页/共31页
2021/7/31
第29页/共31页
The End Thank you for attention!
第30页/共31页
感谢您的观看！
2021/7/31
第31页/共31页
第9页/共iC 吸收剂
ZnO 吸收剂
Characters
密度低(质轻) 惰性气氛耐高温
电性能可调 来源广泛 电导率较高 高温易氧化
Characters
Characters
高温稳定性优越 介电性能可调 纯SiC介电损耗较低
高温稳定性优越 介电性能可调 纯ZnO介电损耗较低
(a) Swirl shape
(b) “T” shape
异型截面纤维的叶片顶端的曲率明显大于圆截面纤维,
叶片顶端可以富集电荷而产生偶极子, 在电磁波作用下
产生振荡, 异型截面纤维吸波机理的理解还不够深入,
还有待于进一步研究。
(c) “C” shape
(d) Cross shape
Fig.2 Microwave absorbing silicon carbide fibers with non-circular section
图1 苯分子的离域π键
第12页/共31页
中空多孔炭纤维吸收剂
(a)1℃/min (b)2℃/min (c)3℃/min (d)4℃/min
图2 不同预氧化升温速率、同一碳化条件下获得 的HPCFs截面S第E1M3页形/貌共3图1页
中空多孔炭纤维吸收剂
图3 HPCFs体电导率随预氧化升温速率的变化关系曲线
第14页/共31页
中空多孔炭纤维吸收剂
图4 HPCFs体电导率随碳化升温速率的变化关系曲线
第15页/共31页
隐身材料PPT课件
希望利用智能隐身材料制成涂层，达到真正意义上 的变色龙隐身。
32
美国空军怀特实验室，研究了一种聚苯胺基复合材料，可用 于调节飞机蒙皮的亮度和颜色。
智能化视觉隐身， 使武装直升机成为一条 “变色龙”，难以被敌方 发现、跟踪和攻击，大大 提升了自身的战场生存能 力。
美军科曼奇隐身直升机
33
美军纳蒂克研究中心，研制的自动变色布，通过装在衣服上 的微传感器作用，使这种布料可随地面和背景的变化而自动变色。
(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。
11
二 雷达工作原理简介
“活雷达”－蝙蝠
12
雷达：利用电磁波的二次辐射、转发或目标固有 辐射来探测目标，获取目标空间坐标、速度等特征信 息的一种无线电技术。
发射机
R
收发转换开关
发反射射的的电电磁磁波波
目标
天线
反发射的的电电磁磁波波
信号处理机
接收机
系统噪声
环境噪声＋电磁干扰
数据处理机
终端设备
13
雷达频率和电磁波频谱
波长 100 km 10 km
1 km
100 m
10 m
1m
10 cm
1 cm
1 mm 0.1 mm
甚低频 低频 (超长波) (长波)
音频 视频
中频 (中波)
广播段
39
材料导电能力的差异与原因:
根据导电性
绝缘体 （电导率σ≤10-10S/cm) 半导体 （σ=10-10-102S/cm) 导 体 （σ=102-106S/cm） 超导体 （σ→∞）
能带间隙 (Energy Band Gap)：金属之Eg值几乎为 0eV ，半导体材料Eg值在1.0-3.5eV之间，绝缘体之 Eg值则远大于3.5 eV。
32
美国空军怀特实验室，研究了一种聚苯胺基复合材料，可用 于调节飞机蒙皮的亮度和颜色。
智能化视觉隐身， 使武装直升机成为一条 “变色龙”，难以被敌方 发现、跟踪和攻击，大大 提升了自身的战场生存能 力。
美军科曼奇隐身直升机
33
美军纳蒂克研究中心，研制的自动变色布，通过装在衣服上 的微传感器作用，使这种布料可随地面和背景的变化而自动变色。
(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。
11
二 雷达工作原理简介
“活雷达”－蝙蝠
12
雷达：利用电磁波的二次辐射、转发或目标固有 辐射来探测目标，获取目标空间坐标、速度等特征信 息的一种无线电技术。
发射机
R
收发转换开关
发反射射的的电电磁磁波波
目标
天线
反发射的的电电磁磁波波
信号处理机
接收机
系统噪声
环境噪声＋电磁干扰
数据处理机
终端设备
13
雷达频率和电磁波频谱
波长 100 km 10 km
1 km
100 m
10 m
1m
10 cm
1 cm
1 mm 0.1 mm
甚低频 低频 (超长波) (长波)
音频 视频
中频 (中波)
广播段
39
材料导电能力的差异与原因:
根据导电性
绝缘体 （电导率σ≤10-10S/cm) 半导体 （σ=10-10-102S/cm) 导 体 （σ=102-106S/cm） 超导体 （σ→∞）
能带间隙 (Energy Band Gap)：金属之Eg值几乎为 0eV ，半导体材料Eg值在1.0-3.5eV之间，绝缘体之 Eg值则远大于3.5 eV。
红外隐身材料课件
陶瓷型红外隐身材料的制备方法
01
陶瓷型红外隐身材料主要采用陶 瓷粉末和粘结剂混合，经过压制 成型、烧结等工艺制备。
02
制备过程中，需要选择合适的陶 瓷粉末和粘结剂，控制烧结温度 和气氛，以保证材料的致密性和 红外隐身性能。
金属型红外隐身材料的制备方法
金属型红外隐身材料主要采用金属粉末或金属纤维与有机载 体混合，经过热压成型或注射成型等工艺制备。
环保化
随着环保意识的提高，未来的红外隐身材料需要更加环保 ，减少对环境的污染和破坏。
红外隐身材料面临的挑战与问题
材料稳定性
红外隐身材料的稳定性是影响其 使用寿命和性能的重要因素，需 要在材料制备和使用过程中采取 有效措施来提高其稳定性。
生产成本
目前红外隐身材料生产成本较高 ，需要进一步降低生产成本，提 高性价比。
03
CATALOGUE
红外隐身材料的种类与特性
高分子型红外隐身材料
总结词
高分子型红外隐身材料具有良好的热稳定性、低分子型红外隐身材料是一类能够吸收、散射或改变目标红外辐射能量分布的聚合物材料。它们通常 由聚合物基体和添加的填料制成，具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够有效地吸收和散射红外辐 射，降低目标的红外特征。
发展阶段
20世纪70年代至80年代，红外隐身材料在军事领域得到广泛应用 ，同时也在民用领域取得了一定的进展。
成熟阶段
20世纪90年代至今，随着新材料、新技术的不断涌现，红外隐身 材料在性能和实用性方面得到了显著提升。
02
CATALOGUE
红外隐身材料的原理
红外隐身材料的吸波原理
吸波原理
红外隐身材料通过吸收、损耗和散射等方式，将照射到材料表面的红外光能量 转化为热能或其他形式的能量，从而达到减少或消除材料对红外光反射的目的 。
隐形材料 ppt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。
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,离实用还有一段 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。
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
涂覆大约要进行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 纤维蜂窝夹层结
F-117A
为了提高武器装备在战场上生存、 突防和纵深打击能力，隐身技术应运 而生。
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。
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
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。
红外隐身材料讲述课件
03
红外隐身材料的性能评 价与测试
红外隐身材料的性能评价指标
反射率
衡量材料反射红外光的 能力，反射率越低，红
外隐身效果越好。
发射率
衡量材料发射红外光的 能力，发射率越低，红
外隐身效果越好。
吸收率
衡量材料吸收红外光的 能力，吸收率越低，红
外隐身效果越好。
透过率
衡量材料透过红外光的 能力，透过率越高，红
多层结构设计
采用多层结构设计和材料 组合，实现多波段的红外 隐身效果。
表面涂层技术
在材料表面涂覆一层具有 低反射率和低发射率的涂 层，提高红外隐身性能。
04
红外隐身材料的应用案 例与前景
红外隐身材料在军事领域的应用案例
战斗机红外隐身涂层
通过在战斗机表面涂覆红外隐身材料，降低飞机在红外成像侦查 中的可见性，提高生存能力。
1 2
高效光谱选择性技术
实现材料对目标红外辐射的强吸收和低发射特性 ，同时保持材料在可见光和近红外波段的透明性 。
高热稳定性技术
确保材料在高温环境下仍能保持稳定的红外隐身 性能。
3
多层膜系设计技术
通过多层膜系结构设计，实现对不同波段红外辐 射的协同作用，提高材料的红外隐身效果。
红外隐身材料的制备方法
溶胶凝胶法
物理气相沉积法
将原料溶液通过溶胶凝胶过程转化为 凝胶，再经热处理得到红外隐身材料 。该方法适用于制备大面积、均匀的 红外隐身薄膜。
利用物理方法将材料蒸发或溅射到基 材表面，形成一层薄膜。该方法适用 于制备具有特殊结构和性能的红外隐 身材料。
化学气相沉积法
将反应气体在一定条件下反应，生成 所需的物质并沉积在基材表面，形成 一层薄膜。该方法适用于制备高纯度 、高性能的红外隐身材料。
材料前沿-隐身材料PPT课件
4）与铁粉相容
5）介电常数小
最新课件
22
三、雷达吸波材料
2.2 吸波涂料的组成及特点
吸收剂： 六角铁氧体，羰基铁粉 炭黑，导电纤维
要求： 1）磁导率高 2）频率相应特性好 3）介电常数适当 4）介电损耗高
最新课件
23
三、雷达吸波材料
2.3 吸波涂料的电设计
展宽频带，是吸波涂料设计的核心 宽带吸波材料设计面临两个问题： 一是怎样才能使入射波进入材料中而不是简单地 从前界面反射掉； 二是一旦入射波进入吸被材料内部、怎样才能将 微波能量转化其它能量，将其最大程度地消耗。 这两个要求经常是相互矛盾的，因而必须对带宽、 吸波性能、和材料厚度进行折中。
迷彩伪装 遮障伪装 假目标伪装 烟幕伪装 植物伪装 灯火伪装 音响伪装
最新课件
59
四、伪装材料
1）迷彩伪装技术： 用涂料、染料和其他材料改变目标和背景的颜色、
图案、对比度所实施的伪装。
（1）保护色迷彩 （2）变形迷彩 （3）仿造色迷彩 （4）光变色迷彩 （5）多功能迷彩
最新课件
60
四、伪装材料
俄米格-29飞机腹部天蓝色（保护色迷彩）
组成：树脂基体+吸收剂
特点：
1）薄：1mm，0.5mm，适于飞行器 2）面密度：1mm，3kg 3）宽：2~18GHz，8dB 4）耐久性：差
最新课件
21
三、雷达吸波材料
2.2 吸波涂料的组成及特点
树脂基体：
氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、环氧、聚氨酯、聚 氨酯改性环氧
要求：
1）附着力高
2）韧性好
3）填充量大
铁磁类吸收剂的表面改性： 干法改性：
1）二氧化硅包覆：奈良机械
红外隐身及反隐身技术PPT(完整版)
红外隐身及反隐身 技术
红外隐身技术及其发展
隐身技术是在一定遥感探测环境中降低目标 的可探测性，使其在一定范围内难以被发现的技 术。红外隐身技术则是改变目标的红外辐射特征， 降低被红外探测器发现概率的一种手段。
红外隐身技术并不是一个新兴的课题，早在 20世纪50年代末， 就率先将挡板用在U-2飞机的 排汽系统后部来改变红外辐射的方向，这可以看 作是红外隐身技术的雏型。从60年代起， 开展 了对军用目标的红外辐射特征的研究工作， 研究 重点是飞机、战舰和坦克的发动机红外辐射特征。
红外隐身技术原理
众所周知，世界上的任何物体只要它的温度高 于绝对零度(即-273℃)，便随时地向外发出红外辐 射；而且随着温度的增加， 其红外辐射就越强。 从红外物理学可知， 物体红外辐射能量由斯蒂芬 一玻尔兹曼定律决定： W =εσT4。
式中W为物体的总辐射发射度量；σ为玻耳兹 曼常数；ε为物体的发射率；T为物体的绝对温度。 可见物体辐射红外能量不仅取决于物体的温度,还 取决于物体的发射率。温度相同的物体，由于发射 率的不同，而在红外探测器上显示出不同的红外图 像。
对消技术是通过目标产生与雷达反射波同 (b) 提高雷达探测能力，如加大雷达辐射功率，增大回波信号强度。 频率、同振幅但相位相反的电磁波，与反 射波发生相消干涉，从而消除散射信号。
等离子体隐身技术
当对方雷达发射 的电磁波遇到等 离子体的带电粒 子后，便相互发 生作用，电磁波 的部分能量传递 给带电粒子，其 自身能量逐渐衰 减，其余电磁波 受一系列物理作 用的影响，绕过 等离子体或产生 折射，使电磁波 探测失去功效。
隐身技术是在一定遥感探测环境中降低目标的可探测性，使其在一定范围内难以被发现的技术。 而且随着温度的增加， 其红外辐射就越强。 当入射波长接近目标尺寸时，反射波会与目标上的其它行波(如绕射波)产生谐振，从而产生强烈的回波信号； (b) 提高雷达探测能力，如加大雷达辐射功率，增大回波信号强度。 米波雷达探测距离很长，但精度低，毫米波雷达精度很高，但距离短，将两者结合形成双基雷达，可以大大提高雷达的探测能力。
红外隐身技术及其发展
隐身技术是在一定遥感探测环境中降低目标 的可探测性，使其在一定范围内难以被发现的技 术。红外隐身技术则是改变目标的红外辐射特征， 降低被红外探测器发现概率的一种手段。
红外隐身技术并不是一个新兴的课题，早在 20世纪50年代末， 就率先将挡板用在U-2飞机的 排汽系统后部来改变红外辐射的方向，这可以看 作是红外隐身技术的雏型。从60年代起， 开展 了对军用目标的红外辐射特征的研究工作， 研究 重点是飞机、战舰和坦克的发动机红外辐射特征。
红外隐身技术原理
众所周知，世界上的任何物体只要它的温度高 于绝对零度(即-273℃)，便随时地向外发出红外辐 射；而且随着温度的增加， 其红外辐射就越强。 从红外物理学可知， 物体红外辐射能量由斯蒂芬 一玻尔兹曼定律决定： W =εσT4。
式中W为物体的总辐射发射度量；σ为玻耳兹 曼常数；ε为物体的发射率；T为物体的绝对温度。 可见物体辐射红外能量不仅取决于物体的温度,还 取决于物体的发射率。温度相同的物体，由于发射 率的不同，而在红外探测器上显示出不同的红外图 像。
对消技术是通过目标产生与雷达反射波同 (b) 提高雷达探测能力，如加大雷达辐射功率，增大回波信号强度。 频率、同振幅但相位相反的电磁波，与反 射波发生相消干涉，从而消除散射信号。
等离子体隐身技术
当对方雷达发射 的电磁波遇到等 离子体的带电粒 子后，便相互发 生作用，电磁波 的部分能量传递 给带电粒子，其 自身能量逐渐衰 减，其余电磁波 受一系列物理作 用的影响，绕过 等离子体或产生 折射，使电磁波 探测失去功效。
隐身技术是在一定遥感探测环境中降低目标的可探测性，使其在一定范围内难以被发现的技术。 而且随着温度的增加， 其红外辐射就越强。 当入射波长接近目标尺寸时，反射波会与目标上的其它行波(如绕射波)产生谐振，从而产生强烈的回波信号； (b) 提高雷达探测能力，如加大雷达辐射功率，增大回波信号强度。 米波雷达探测距离很长，但精度低，毫米波雷达精度很高，但距离短，将两者结合形成双基雷达，可以大大提高雷达的探测能力。
红外隐身材料
红外隐身材料
红外隐身材料是一种能够有效减少或消除红外辐射信号的材料，广泛应用于军事、航空航天、安防等领域。
红外隐身技术的发展对于提高装备的隐蔽性和生存能力具有重要意义。
在现代战争中，红外探测技术已成为一种重要的作战手段，因此研究和应用红外隐身材料具有重要的现实意义。
红外隐身材料的研究旨在减少目标在红外波段的辐射，使其难以被红外探测系统探测到。
目前，红外隐身材料的研究主要集中在两个方面，一是开发新型的红外吸收材料，二是设计结构复杂的红外反射材料。
这两种方法都能有效地减少目标在红外波段的辐射，从而达到隐身的效果。
红外吸收材料是一种能够吸收红外辐射的材料，通过将红外辐射转化为热能或者其他形式的能量来达到隐身的效果。
目前，研究人员已经开发出了多种高效的红外吸收材料，这些材料能够在一定波段内吸收大部分的红外辐射，从而达到隐身的效果。
同时，这些材料还具有良好的稳定性和耐高温性能，能够在恶劣的环境下长时间使用。
另一种方法是设计结构复杂的红外反射材料。
这种材料通过特殊的结构设计和表面处理，能够将红外辐射反射或者折射，从而达到隐身的效果。
这种材料的优势在于可以实现宽波段的隐身效果，而且具有较好的耐候性和耐腐蚀性能，适用于各种恶劣环境下的隐身需求。
红外隐身材料的研究和应用对于提高作战装备的隐蔽性和生存能力具有重要的意义。
随着红外探测技术的不断发展和完善，红外隐身材料的研究也在不断深化和完善。
未来，随着材料科学和纳米技术的发展，相信红外隐身材料将会有更加广阔的应用前景，为国防安全和军事装备的发展提供更加有力的支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
红外隐身材料分类
单一型红外隐身材料
复合型红外隐身材料
单一型
涂料型隐身材料
复合型
多层隐身材料 夹芯材料
单一型红外隐身材料：导电高聚物材料，重量轻、 材料组成可控性好且导电率变化范围大，但其加工
较困难且价格相当昂贵。因此并未进行广泛深入的
研究。
复合型红外隐身材料
a.涂料型隐身材料：涂料型红外隐身材料一般由填料和粘合剂两部分组 成。由于其使用方便，在不改变现有装备的形状，结构等情况下，赋予 武器装备各种伪装隐身功能，已越来越受到各国材料科学家们的广泛重 视。 b.多层隐身材料：多层隐身材料中最常见的是涂敷型双层材料。一般有波 吸收底层和红外吸收面层组成。 c.夹芯材料：一般由面板和芯组成。面板一般为透波材料, 芯为电磁损耗 材料。
红外低辐射涂料
涂层材料 红外伪装涂料 红外低辐射隐身涂料：是通过控制目标表面的红外发射率 和隔热来降低其红外辐射功率，从而实现红外隐身目的。 红外伪装涂料：主要针对短波红外隐身，在近红外波段， 探测器主要是利用目标反射的红外辐射能量来探测和识别 目标。
11
Li
涂料型隐身材料的组成
金属填料
粘合剂
填料
综合技术——隐身技术，其作为重大军事技术，美、俄等
世界军事强国都投入了巨额的经费进行研究，并取得丰硕 的成果，隐身技术近几十年得到了迅速发展。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， 隐身材料是实现隐身技术的物质基础。
发展阶段
60 年代后期至 70 年代末期， 为早期探索及 概念研究阶段
红外隐身材料：红外隐身技术的重要途径，是热红 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。
通过降低目 标表面的红 外发射率和 绝对温度， 改变目标红 外发射特征
降低武器在 红外波段的 亮度，改变 武器在红外 热像仪中的 形象
title
红外隐身材料
学生：XXX 学号：XXXXXXXX
video
Scheme
红外隐身材料的发展背景
红外隐身材料的机理
红外隐身材料的主要组成
红外隐身材料的基本特征 红外隐身材料的应用及展望
发展背景
二战后，为了提高武器装备和人员在战争环境中的生 存能力和作战效能，对抗各种探测技术而发展起来的一门
半导体填料 着色颜料
有机粘合剂
导电或半导体聚合物 无机粘合剂
金属填料：金属填料属于不透明体，因此有较高反射 率的金属填料的发射率一般都较低，是制备低红外发
射率隐身涂料最重要的填料种类。
目前在红外隐身材料中应用的金属主要有：金、银、 铝、铜、锌、铂、钴、镍等。
金和银的发射率在金属中最低，但价格昂贵。相对来说铝的红外 发射率也较低，而且储量大，价格便宜，是隐身材料中应用最多 的金属。。
80 年代早期 至今为活跃的 技术研究和发 展阶段
红外隐身技术：作为一种反侦查手段，通过降低目标的红 外辐射强度使其低于红外探测器的灵敏度，或者通过改变
目标的红外辐射频率范围使其避开大气红外窗口，从而使
其难以被识别、跟踪或者攻击。是一项适用范围广，并且 对武器性能影响很小的重要技术。
红外隐身的目的：降低或改变目标的红外辐射特性，减小红外 探测系统对目标的作用距离，从而降低目标被探测的概率。 实现途径: （1）降低物体表面的发射率 （2）控制物体表面的温度，减小目标与背景的温差 （3）减小目标高温区辐射面积 （4）采用光谱转换技术使目标红外辐射偏移到探测系统的响应 波段之外
了红外隐身，飞机 表面涂红外隐身涂 料，同时采用二元 喷管后，使得红外
辐射能量降低约
90%。
红外隐身发动机、烟 囱、表面辐射等。采 用效率高、热损耗小 的发动机减少发热量 以及涂低发射率材料 和迷彩伪装等措施来 实现红外隐身
红外隐身材料的应用
对舰艇进行红外辐射 抑制的技术手段主要 分3 种: 降温，红外屏 蔽和隐身涂料。改变 烟囱的位置和形状、 对机舱水冷降温、高 温表面涂绝热层及涂 隐身材料
红外隐身材料的基本特征
（1）具有符合要求的热红外发射率或较强的控温力 （2）具有合理的表面结构
（3）具有较低的太阳能吸收率
（4）能与其它频段的隐身要求兼容
红外隐身材料的军事应用
飞 机 等 空 中 武 器
坦 克 等 地 面 武 器
舰 艇 等 海 上 武 器
红外隐身材料的应用
美国F-117A 战机为
半导体填料：是一种新型的掺杂填料，由金属氧化物 和掺杂剂两种基本成分构成，是研制兼容性能良好的 多频谱宽波段隐身材料的理想选择。 从理论上说，通过适当选择载流子密度，载流子迁移 率和载流子碰撞率等参数，可以使掺杂半导体在红外 波段有较低的发射率，而在微波和毫米波段具有较高 的吸收率，实现红外光与可见光、雷达波、激光等波
段的兼容隐身。
着色颜料：大部分并不能降低目标表面的红外发射率， 在红外隐身材料中引入着色颜料的主要目的是为了满
足兼容可见光隐身的要求。一般不可损坏涂料的热隐
身性能，分为两大类：有机和无机颜料。
粘合剂：保护吸收剂和填料，在整个使用期能保持他 们的吸波特性不变。粘合剂必须在所选电磁波辐射范
围透明，发射率低，与填料有较好的相容性，与底材
有较好的粘合性，在工作条件下结构稳定。
①有机粘合剂：为了不使自身成为辐射源，既有较低 的红外发射率，又有较好的物理机械性能的红外聚合 透明物，如聚烯烃类，橡胶类等。
②导电或半导体聚合物：将具有共轭主链的绝缘高分
子通过化学或电化学方法的掺杂，使之具有导体或半 导体性能。 ③无机粘合剂：无机粘合剂相较有机粘合剂的物理机 械性能和工艺性能均较差。
Thank You! 感谢金丹老师及各位同学观赏！
采用红外隐身材料的目的：在武器系统中，使用红外隐身 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。 ①对于地面武器装备，主要防止空中雷达或红外设备探测 及雷达制导武器和激光制导炸弹的攻击 。
②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及空对空导弹和红外格斗导弹的攻击。
瑞典海军新型隐形护卫舰 隐身性能强 其运用了红外隐身材料
红外隐身材料的展望
随着红外隐身材料研究的快速发展, 许多成熟的红外隐身
材料技术已广泛应用于军事目的, 并对战争格局产生了重
要影响。新一代红外隐身材料的研制已在进行之中, 未来 红外隐身材料将具备强吸收、轻质、自清洁、耐化学战 剂和结构简单的特点, 并向可见、红外、激光、雷达等多 频段兼容隐身方向发展。