军事装备之尖端材料技术一览(17)

如何使涂层在几个波段彼此兼容，将是今后主要研究方向之一。2.纳米涂层材料 近年来，纳米吸波涂料成为隐身涂料新的亮点。它是一种极具发展前景的涂料，其一般由无机纳米材料与有机高分子材料复合，通过精细控制无机纳米粒子均匀分散在高聚物基体中，以制备性能更加优异的新型涂料。其机械性能好，面密度低，是高效的宽频带吸波涂料，可以覆盖电磁波、微波和红外线。它能增强腐蚀防护能力，耐候性好，涂装性能优异。基于以上优点，各国竞相在此领域投入人力、物力开发研制。其隐身原理为： （1）纳米材料的界面组元所占比例大，纳米颗粒表面原子比例高，不饱和键和悬挂键增多，大量悬挂键的存在使界面极化，吸收频带展宽。 （2）纳米微粒尺寸小，比表面积大，界面极化与多重散射成为纳米材料重要的吸波机制。纳米材料量子尺寸效应使电子能级分裂，分裂的能级间隔处于微波的能量范围内，为纳米材料创造了新的吸波通道。
（3）纳米材料中的原子和电子在微波场中的辐照，材料的原子和电子运动加剧，促使磁化，使电磁能转化为热能，增加了对电磁波的吸收，使电磁能转化为热能的效率增加，从而提高了对电磁波的吸收性能。 （4）纳米隐身材料具有厚度薄、质量轻、吸收频带宽、兼容性好等特点。加入纳米材料的隐身涂料，具有吸波能力强、密度小、可实现薄层涂装的优点，还具有高的力学性能、良好的环境稳定性和理化性能。 （5）由于纳米微粒具有较高的矫顽力，可引起大的磁滞损耗，有利于将吸收的雷达波等转换成其它形式的能量（热能、电能或机械能）而消耗掉。 3.手性吸波材料 手性是指一种物质与其镜像不存在几何对称性，且不能通过任何操作使其与镜像重合。手性吸波涂料是近年来开发的新型吸波材料。它与一般吸波涂料相比，具有吸波频率高、吸收频带宽的优点，并可以通过调节旋波参量来改善吸波特性，在提高吸波性能，扩展吸波带方面具有很大潜能。
4.导电高聚物材料 这种材料是近几年才发展起来的，由于其结构多样化、高度低和独特的物理、化学特性，因而引起科学界的广泛重视。将导电高聚物与无机磁损耗物质或超微粒子复合，可望发展成为一种新型的轻质宽频带微波吸收材料。 5.等离子隐身技术 等离子体是继固体、液体、气体之后的第四种物质形态，被称为物质第四态。等离子体之所以有隐身功能，是因为它对雷达波具有折射与吸收作用。 原理：利用电磁波与等离子体互相作用的特性来实现，其中等离子体频率起着重要的作用。等离子体频率指等离子体电子的集体振荡频率，频率的大小代表等离子体对电中性破坏反应的快慢，它是等离子体的重要特征。若等离子体频率大于入射电磁波频率，则电磁波不会进入等离子体。此时，等离子体反射电磁波，外来电磁波仅进入均匀等离子体约 2mm，其能量的 86％就被反射掉了。