隐身复合材料
隐身材料
甚低频 (超长波)
低频 (长波)
中频 (中波) 广播段
高频 (短波)
甚高频 (超短波)
特高频 (分米波) 雷达频率
超高频 (厘米波)
极高频 (毫米波)
亚毫 米波 红外线
音频 视频 微波段
频率 3 kHz 30 kHz 300 kHz 3 MHz 30 MHz 300 MHz 3 GHz 30 GHz 300 GHz 3000 GHz
F-117A
F-117A
F-117A是美国前洛克希德公司研制的隐身攻 击机。是世界上第一种可正式作战的隐身战斗 机。设计始于70年代未，1981年6月15日试飞 成功，次年8月23日开始向美国空军交付，共向 空军交付59架。F-117A服役后一直处于保密之 中，直到1988年11月10日，空军才首次公布了 该机的照片，1989年4月F-117A在内华达州的 内利斯空军基地公开面世。F-117A自装备部队 以来参加了入侵巴拿马、海湾战争、科索沃战 争、阿富汗战争、伊拉克战争等多次实战行动， 战果显著。2008年退出现役。
就是“超机动性”、“超音速巡航”、“隐身能 力”和“超视距打击”
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ J-20
J-20
F-22
F-22
F-35
F-35
F-35b
T-50
T-50
RQ-170无人侦察机
X-47b
B-2
法国 神经元
2013年11月21日，中国“利剑”隐身无人 作战攻击机成功进行了首次试飞.
RAH-66隐身武装直升机
2006年，Pendry在Science 上发文指出，可 以利用负折射材料可以设计出“隐形斗篷”。 在负折射率材料中，折射率的材料入射到具有 负折射率材料的界面时，光的折射与常规折射相 反，入射光线和折射光线处在于界面法线方向同 一侧，也就是说，在这种材料中，光出现了异常 传播，出现了扭曲的现象。要实现材料的隐身， 最关键的技术就是制造出能扭曲可见光波的材料， 只要制造出性能合适的材料，“隐形斗篷”将可 能实现。而这种材料，正是具有负折射率的超材 料。
隐身复合材料的研究和发展
隐身复合材料的研究和发展
李萍;陈绍杰;朱珊;鞠树生
【期刊名称】《飞机设计》
【年(卷),期】1994()1
【摘要】本文将介绍隐身材料的发展历史及应用现状,并结合材料隐身机理和途径分析隐身复合材料的特点,最后提出发展我国隐身材料的一些看法。
【总页数】7页(P29-34)
【关键词】隐身飞机;复合材料;应用
【作者】李萍;陈绍杰;朱珊;鞠树生
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】V259
【相关文献】
1.结构隐身复合材料的发展与展望 [J], 邢丽英;张佐光
2.泡沫夹芯型吸波隐身结构复合材料的发展趋势 [J], 胡爱军;王志媛;金诤;王金良;杨士勇
3.隐身复合材料的研究与发展 [J], 邢丽英;刘俊能
4.雷达与红外多频谱隐身复合材料的研究进展综述 [J], 院伟; 吴思保; 礼嵩明; 鹿海军
5.雷达隐身复合材料研究进展及在舰船上的应用 [J], 张磊; 李永清; 王静南; 余彧; 成天健
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隐身材料概述论文
隐身材料概述论文隐身技术已经成为了现代战争中的必备之一，任何一个国家或军队，都希望高效的隐形技术，能够让自己在战场上快速获胜。
在几十年的技术革新中，隐身技术也得到了极大的发展。
本文将讨论隐身材料的概述，探索各种不同的材料，以及这些材料的优缺点。
在对隐身材料的研究中，最重要的目标就是消解雷达信号。
换言之，所谓隐身原理就是在电磁波频率段内，设法使飞机、车辆等实体物体的散射反射系数尽可能小，使雷达探测不到。
近年来，研究人员发现，使用特定材料可以达到这一目的，并因此创造了许多隐身材料。
第一种隐身材料是碳纤维复合材料。
这种材料具有高强度、高刚性、低密度等优点。
相比于金属材料，碳纤维复合材料更加透明，可以让雷达信号穿透其表层而不散射反射。
虽然这种材料非常有效，但其制造成本较高，需要极其高超的技术。
第二种材料是纳米材料。
纳米材料通过在材料表面上涂覆一层纳米颗粒来实现消解雷达信号。
这些纳米颗粒仅仅只有几个纳米级别大小，因此它们不会对表面的外观产生影响。
此外，纳米颗粒也能够消解其他频率段内的信号，使得物体更难检测到。
但这种技术还处于试验阶段，需要更多的研究让其得到更加广泛的应用。
第三种隐身材料是为了减少红外线信号而利用的材料。
这种材料使用一种特殊材料，可以从物体的表层散射出红外线以达到隐身的效果。
这种材料通常被涂覆在飞机表层上，并可以减少热信号。
此外，这种材料也可以用于干扰敌方红外探测装置，以达到更好的隐身效果。
第四种隐身材料是具有隐身金属特性的材料，这种材料被称为“超材料”。
它通常通过结合金属的物理特性（如导电性和磁性）和非金属材料的特性来实现，从而减少散射反射。
这种材料可以制造成类似蜂巢结构的三维纳米结构，从而增加散射反射的面积。
与其他隐身材料相比，超材料在频域范围内的隐身效果更好，但其制造成本非常高。
隐身技术已经成为许多国家研究的焦点，其开发和使用也会一直保持高度机密。
虽然隐身材料中大多数应用于军事领域，但这些材料也可以用于不同的应用，例如：机器人，让他们不受到干扰的工作。
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。
混杂纤维增强结构隐身复合材料研究进展
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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。
纳米隐身材料概述
纳米隐身材料概述摘要：本文主要在前人论述总结的基础上对当前纳米隐身材料的原理、研究的现状（进展）、存在的问题、发展趋势和自己的一点个人看法做一个大概的简单的概述。
关键词：纳米隐身材料所谓纳米材料是指晶粒直径小于100纳米、包含多个原子簇的超细材料。
在这种材料状态下，材料的力学性能、光学性能、化学性能、磁性能及电学性能发生了与传统材料不相同的变化。
【1】纳米隐身材料是指以磁性纳米材料或结构为主体构成的一种复合隐身材料。
在信息化条件下，军事高科技的发展受到各国的重视，作为军事高科技的重要成员和基础，军用材料的发展历来很受重视。
现代战争中，先进侦察系统和精确打击系统在实际作战中对军事装备及设施的威胁越来越大，隐身技术的应用能够显著提高武器装备的生存、突防和纵深打击能力，因此隐身技术成为世界各军事强国研究的热点之一。
一．隐身原理⒈简单来说，金属粉体（如Fe、Ni等）随着颗粒尺寸的减小，特别是达到纳米级后，电导率很低，材料的比饱和磁化强度下降，但磁化率和矫顽力急剧上升。
其在细化过程中，处于表面的原子数越来越多，增大了纳米材料的活性，因此在一定波段电磁波的辐射下，原子、电子运动加剧，促进磁化，使电磁能转化为热能，从而增加了材料的吸波性能。
【2】从而反射除去的波就少，不容易被对方雷达探测到，从而起到隐身效果。
一般认为，其对电磁波能量的吸收由晶格电场热振动引起的电子散射、杂质和晶格缺陷引起的电子散射以及电子与电子之间的相互作用三种效应来决定。
⒉纳米Si/C/N粉体的吸波机理与其结构密切相关。
但目前对其结构的研究并没有得出确切结论，一般认为，在纳米Si/C/N粉体中固溶了N，存在Si（N）C固溶体，而这些判断也得到了实验的证实。
固溶的N原子在SiC晶格中取代C原子的位置而形成带电缺陷。
在正常的SiC 晶格中，每个碳原子与四个相邻的硅原子以共价键连接，同样每个硅原子也与周围的四个碳原子形成共价键。
当N原子取代C原子进入SiC后，由于N只有三价，只能与三个Si原子成键，而另外的一个Si原子将剩余一个不能成键的价电子。
隐身材料(中文版)资料课件
03
隐身材料的发展历程
隐身材料的历史背景
早期的隐身材料
最早的隐身材料可以追溯到二战时期 ，当时德国和英国等国家开始研究雷 达吸波材料，用于减少飞机和舰艇被 雷达探测到的可能性。
05
隐身材料的市场前景
隐身材料的市场需求
军事应用
隐身材料在军事领域具有广泛的应用 ，如隐形战斗机、雷达干扰设备等， 随着军事技术的不断发展，对隐身材 料的需求也在不断增加。
民用领域
除了军事应用外，隐身材料在民用领 域也有广阔的应用前景，如航空航天 、电子通信、生物医疗等，随着科技 的进步，这些领域对隐身材料的需求 也在逐渐增长。
隐身材料的应用领域
军事领域
隐身材料广泛应用于军事领域， 如战斗机、轰炸机、导弹、卫星 等武器装备和战略目标的隐身涂 层，以提高生存率和突防能力。
民用领域
随着科技的发展，隐身材料也逐 渐应用于民用领域，如建筑、汽 车、电子设备等领域的电磁屏蔽 和防护涂层。
02
隐身材料的原理
隐身材料的工作原理
隐身材料的工作原理主要是通过特定 的材料结构和特性，吸收、散射或干 涉电磁波，使其在特定方向上难以被 探测和识别。
用。
需要注意的是，化学合成法可能 会产生环境污染和废料处理等问 题，因此需要采取相应的环保措
施。
物理制备法
物理制备法是通过物理手段，如磁场、电场、等离子体等，将原材料转化为隐身材 料的方法。
该方法具有制备条件温和、对环境友好、产品纯度高等优点，因此在一些特殊需求 的隐身材料制备中具有一定的优势。
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—10dB(隐身值90%以上8mm波段，优于—5dB(隐身值75%)以上8cm波段，优于—5dB(隐身值75%)以上2）附着力：≥7Mpa3)冲出强度≥50kg.cm4)面密度：≤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。
纤维增强隐身复合材料的研究进展
８ ７
纤 维 增 强 隐 身 复 合 材 料 的研 究 进 展
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｂ ｒｅ ｈａ ｅ ｍ ｐ ｉｅ Ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｆｉ ｅ — ｎ ｎｃ ｄ Ｃｏ ｏｓｔ ｔ ｒａ ｓ
ｆ ｒ Ｓ ｅ ｌｈ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ａ ｔ ｐ ｉ ｔｏ ｓ ｃ
纤维 的力 学性 能 强烈 地 影 响 着 复 合材 料 的力 学 性 能 。
为 了从 细观 上 分 析 纤 维 增 强 复 合 材 料 的拉 伸 力 学 性 能 ， 立 民［ 等 首次 成 功 地 进 行 了纤 维 束 在 应 变 率 为 董 ９
５ ￣２ ０ 范 围 内的 冲击 拉伸 实 验 ， 得 了纤 维 束 应 ０ ０ｓ 获 力一 变 曲线 ， 出玻 璃 纤 维 是 与 应 变 率 相 关 的、 纶 应 得 芳
难度。
１ ２ 纤 维 增 强 复 合 材 料 力 学 性 能 研 究 现 状 ．
武器 系 统 面临着 严 峻 的威 胁 。隐 身技 术作 为提 高武 器 系统 生存 能 力 的有效 手段 ， 到世 界各 国的高度 重视 。 受 隐身 技术 是 指在 一定 微波 探测 环境 中降低 目标 的可 探 测性 ， 其 在 一 定 的波 长 范 围 内难 以被 发 现 的技 术 。 使 她 的 出现促 使 战场军 事装 备 向隐 身化 方 向发展 。 隐身 飞机 、 隐身 导弹 、 身舰 艇 、 隐 隐身 军 车等 武 器 装 备 的 相
许 沐 华 ， 肖钧 ＿ 等 人 通 过 实 验 比较 系 统 地 研 王 ７
表 面进行 了研 究 ， 过 压 缩 实验 表 征 了 编织 Ｓ 一 璃 通 ２玻
雷达吸波复合材料的发展现状分析和制备方法
隐身复合材料的发展现状分析和制备方法摘要：本文介绍了隐身复合材料的产生背景、发展现状和应用前景。
分析了雷达隐身复合材料发展的必然性及其在隐身技术中的重要地位，较详细介绍了材料的隐身原理，以及当前涂敷型结构型隐身复合材料的组成、结构和特性。
通过材料体系配方设计、结构设计.探讨了不同吸收剂、不同结构形式对材料样板性能的影响.最终优化结果表明，特定浓度的某种吸收剂通过一定方式加入材料体系内部后.所成型的复合材料样板吸波性能良好，其力学性能满足通用工程材料的使用要求。
说明了发展隐身复合材料的重要意义。
关键词:隐身；复合材料；雷达吸波材料；吸收剂0 前言当今的战争是技术的战争，是电子的战争，像以前那样短兵相接、拼刺刀的时代应经过去了。
基于复合材料优良的综合性能，在现代隐身武器中隐身复合材料得到了广泛的应用，并使隐身武器的性能大大提高。
在实战中，雷达以及红外探测器应用比例最大。
雷达、红外探测器住海、陆、空战都有应用，声纳及磁异常探测器主要用于海战。
因此隐身技术的最主要研究对象是针对雷达波及红外辐射的隐身技术，而雷达隐身材料是最早采用的隐身技术。
它能够使入射的雷达波发生衰减，吸收并转变成其他能量形式的材料，即雷达波吸收材料（RAM：radar absorbing materials）[1]。
隐身复合材料与先期发展的雷达吸波涂层相比，除了其具有吸波与承载双重功能外，还有其他明显特点。
例如，不增加飞行器额外重量，有利于拓宽吸波频带等，因而它有逐步取代吸波涂层的趋势。
吸波复合材料正经历由玻璃纤维增强到碳纤维及其混杂纤维增强、由热固性树脂到热塑性树脂、由次承力件到主承力件的发展过程。
随着先进复合材料在飞行器上应用的扩大，采用隐身复合材料已成为新一代军用飞行器材料革命的重要方向。
例如，在F--117、, B-2、F-22隐身飞机上复合材料用量分别为10%、>50%, >70%。
可以说，隐身复合材料的发展在很大程度上影响着雷达吸波材料乃至整个隐身技术的未来[2]。
隐形战斗机的材料原理是
隐形战斗机的材料原理是隐形战斗机的材料原理是指通过特殊的材料、设计和技术，使战斗机能够减少其对雷达、红外线和声纳等探测系统的反射和辐射，从而降低被探测和追踪的概率。
这种技术被广泛应用于第五代战斗机，如美国的F-22猛禽和F-35闪电II、中国的歼-20等。
一、隐身涂层材料隐形战斗机的主要材料之一是隐身涂层。
隐身涂层通常由复合材料制成，其中包含金属、陶瓷、橡胶和导电聚合物等材料。
这些材料具有特殊的反射特性，能够减少雷达波的反射和散射。
此外，隐身涂层还能够吸收红外线和声波等能量，减少对红外和声纳探测系统的辐射。
它还具有防水、耐高温和耐腐蚀等特性，能够保护飞机表面免受恶劣环境的侵蚀。
二、飞机外形设计隐形战斗机的外形设计也是实现隐形性能的重要因素。
它采用了低可探测的飞机外形，具有平滑的曲线和各种边缘角度，从而减少雷达波的反射和回波。
此外，战斗机还配备了内置式武器舱，将武器和外部挂架隐藏在机身内部，减少了外部悬挂物对雷达探测的敏感性。
三、进气口设计隐形战斗机的进气口也采用了特殊设计。
进气口通常被放置在飞机的顶部或底部，以减少对雷达的敏感性。
同时，进气口还配备了特殊的内外盖板技术，能够在飞行时调整进气口尺寸和形状，以获得最佳的进气性能。
四、传感器技术隐形战斗机还配备了先进的传感器技术，用于探测和跟踪敌方目标。
这些传感器通常采用雷达、红外线和光学等技术，能够实时获取敌方目标的信息，并与飞机的导航和武器系统进行集成。
通过使用隐身材料和传感器技术的组合，战斗机能够在探测和跟踪中保持较低的雷达截面和红外辐射。
综上所述，隐形战斗机的材料原理主要包括隐身涂层材料、飞机外形设计、进气口设计和传感器技术等方面。
这些技术的综合应用，使得战斗机能够在敌方的雷达、红外线和声纳等探测系统中减少被探测和追踪的概率，提高了其隐蔽性和生存能力。
对于现代战争中的空中优势争夺具有重要意义。
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。
国外新型隐身技术发展与应用调研报告
国外新型隐身技术发展与应用调研报告隐身技术是一种能够使物体在光学、声学、热学等各种传感器的探测范围内不可见或减弱探测效果的技术。
近年来，国外对新型隐身技术的研究与应用取得了一系列重要进展。
本报告将对其中的一些重要成果进行调研和总结。
一、新型材料在隐身技术中的应用1. 多层复合材料：多层复合材料由金属层和介质层交替组成，能够有效地吸收或反射探测器的电磁波，实现隐身效果。
目前，一些国外研究机构已经成功制备了高效的多层复合材料，并在航空航天领域得到了应用。
2. 纳米材料：纳米材料因其特殊的物理和化学性质，在隐身技术中具有巨大潜力。
例如，纳米金属颗粒能够在特定波长范围内实现电磁波的吸收和散射，从而达到隐身的效果。
另外，纳米材料还可以通过调控材料的结构和组分，实现多频段的隐身效果。
3. 柔性材料：柔性材料具有良好的变形性和韧性，能够在外界作用下发生形变，并改变电磁波的传播路径，从而实现隐身效果。
国外研究人员通过设计和制备柔性材料，成功实现了对特定波长电磁波的吸收和折射。
二、隐身技术在军事领域中的应用1. 隐身飞机：国外军事强国在隐身飞机的研制中取得了重大突破。
通过采用先进的隐身设计和材料，隐身飞机能够减少雷达、红外和声纳等探测器的作用距离，增加飞机的生存能力和行动自由度。
2. 隐身舰船：隐身技术也被应用于舰船领域，使舰船在雷达和红外探测器下更难被发现。
隐身舰船不仅能够提高海上作战的隐蔽性，还能有效降低敌方的打击能力。
3. 隐身装备：国外军队还在陆地作战领域广泛应用隐身技术。
例如，士兵的服装和装备采用隐身材料，能够有效减少红外和可见光探测器的探测距离，提高士兵的生存能力和作战效果。
三、隐身技术在民用领域中的应用1. 无人机：无人机作为一种重要的民用飞行器，也在逐渐应用隐身技术。
通过采用隐身设计和材料，无人机能够减小雷达和红外探测器的作用距离，提高其侦查和监测能力。
2. 智能手机：隐身技术在智能手机中的应用主要体现在减小电磁波辐射和提高通信安全性方面。
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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）。 • 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。
四，结构型吸波复合材料 的优化设计方法
结构型吸波复合材料的优化设计方法
• 对武器系统进行设计时，一般都将提出较 具体的设计目标或者设计指标。例如，在 某个频段或频率点附近，需要设计达到的 反射率或RCS值，或在现有的材料参数里， 去找到一组满足要求的反射率或最低RCS 值的电磁参数组合，这就需要对结构型吸 波材料参数进行优化设计。
为感应电场D相对于外加电场的滞后相位； 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； 为感应磁场B相对于外加磁场的滞后相位； 为在外加电场下， 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； 的量度； 为在外加磁场下， 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； 量度； 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
耐高温结构型吸波复合材料
陶瓷纤维 耐高温材料 陶瓷基复合材料 C/C材料
耐高温结构型吸波复合材料
• 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
3.2吸波复合材料的热物理性能
• 材料的热物理性能是影响吸波性能稳定性 的重要因素之一,吸波复合材料的热稳定性 与许多因素有关,如材料的成分、物理化学 性能、机械性能、以及制品的形状、尺寸 和工作条件等因素。 • 因此,改善吸波复合材料的耐热冲击性,克服 其高温下性能恶化,提高其热稳定性是吸波 复合材料研究的一个重要方向。
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）。
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
隐身技术简介
隐身技术
雷达吸波涂层 结构吸波材料 外形技术
外形设计因受到气 动要求的制约,其作 用潜力有限
介质对电磁波的 反射系数为： 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 电磁波进入材料内部后， 射的电磁波进行有效的吸收和衰减 进行有效的吸收和衰减。 射的电磁波进行有效的吸收和衰减。
能量损耗: 能量损耗 tanD= tanDE + tanDM = Ed/Ec+ Ld/Lc
4.2单纯形法
• 单纯形法的基本思想是： • 先计算出若干点上的目标函数值，例如， 单纯形法是一种求解无约束最优 在各搜索变量的n维空间中，算出n+1个点 化问题的直接搜索法。它的特点 (它们构成一个单纯形的各个顶点)的函数值； 是只用到目标函数,而不必求目标 函数的导数,也不用给出搜索变量 然后进行比较，通过单纯形的迭代计算， 的明显解析表达式。 舍去其中最坏点，代之以新的点，构成一 个新的单纯形；再进行各点函数值比较； 逐步逼近最优点，从而完成单纯形的最优 化搜索。
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。
结构吸波材料
基本内容
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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。
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。
3.3微波吸收剂电磁参数的匹配与最佳比
• 吸波复合材料一般由基体材料和吸波剂复 合而成。其中吸收剂的性能、数量及匹配 选择是吸波材料设计中的重要环节。 • 从物理学和材料学的角度来考虑,在试制新 型吸波剂时应该首先满足对吸收剂提出的 电磁特性的具体要求。如波长范围、频带、 反射系数等。除此之外,还应满足其他条件, 如真空和结构方面的限制以及耐热冲击等。
5.2智能化
• 智能型吸波复合材料和结构是20世纪80年 代逐渐形成并倍受重视的新兴高技术领域, 它是同时具有感知功能、信息处理功能、 自我指令并对信号做出最佳响应的功能材 料系统或结构,目前这种新兴的智能材料和 结构已在军事和航天领域得到了越来越广 泛的应用。 • 同时,这种根据环境变化调节自身结构和性 能并对环境做出最佳响应的思路,使智能隐 身目标和实现成为可能。
• 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。 • 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。
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
• 复介电常数和复磁导率:复介电常数和复磁 导率是吸波复合材料电磁特性的两个基本 参数,它们的合理性和实用性是评价吸波复 合材料性能优劣的主要依据。 • 能量损耗是由复介电常数和复磁导率的虚 部决定的。因此,制备吸波复合材料时必须 充分考虑复介电常数和复磁导率的影响。
5.3宽频化
• 在同一目标上使用的材料不应是单功能多 层结构,而希望成为多功能材料,实现四个或 五个波段以上的多功能隐身材料一体化设 计。随着先进探测器的相继问世,吸波复合 材料必将发展成能兼容米波、厘米波、毫 米波、红外和激光等多波段的吸波复合材 料。
• 随着航空电子技术的迅速发展，对吸波材 料的吸波性能要求越来越高，结构型吸波 材料作为一种多功能复合材料，将会得到 愈来愈广泛的应用。
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。 • 目前，C/C材料美国已用于远程导弹、火箭 喷管及头锥和航天飞机机翼前缘。C/C材料 做人造卫星，可使卫星免遭激光攻击。
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。 • 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。
五，前景展望
前景展望
• 随着现代科技突飞猛进的发展,吸波复合材 料无论在制备技术方面还是在性能及应用 方面都有了大幅度的提高,正朝着复合化、 智能化、宽频化方向飞速发展。
5.1复合化
• 根据目前吸波材料的发展现状,一种类型的 材料很难满足日益提高的隐身技术所提出 的“薄、宽、轻、强”的综合要求,因此需要根 据具体要求将不同种类的粉体进行各种形 式的复合以获得最佳吸波性能。
2.1吸波原理
• 吸波原理