吸波材料研究现状和发展趋势
摘 要:主要介绍了传统型和新型吸波材料吸波原理、材料种类及其特点以及应用现状,指出了吸波材料的发展趋势。
关键词:隐身吸波材料新型吸波剂
中图分类号:TB3文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(b)-0064-01
随着雷达探测技术的迅猛发展,世界各国的军事防御体系及飞行器被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大,军事目标的生存能力受到了严重的威胁。为此,发展隐身技术就成了军事技术发展的重要方向。而作为隐身技术的最重要组成部分”吸波材料的研究成为各军事强国角逐军事高科技的热点之一。吸波材料按不同研究时期划分,可分为传统和新型吸波材料。
1 传统吸波材料
1.1 导电碳黑,石墨,碳纤维
石墨很早就被用来填充在飞机蒙皮的夹层中,吸收雷达波,美国用纳米石墨做吸波剂制成石墨-热塑性复合材料和石墨环氧树脂复合材料称为'超黑粉“纳米吸波材料[2],对雷达波吸收率大于99%,低温下保持很好韧性。有研究表明,在透波材料中掺入炭黑,可使材料的介电常数增大,且可以减小电磁波吸收厚度,从而减轻电磁波吸收体的质量。
碳纤维是结构隐身材料最常用的一种增强纤维,并经过实战考验。现有的很多国外隐身飞机都部分地采用了碳纤维吸波材料,有的碳纤维或其复合材料在机身中用量达30%～50%。隐身用的特种纤维截面不是圆的,而是三角形,四方形或多边形。碳纤维的缺点是抗氧性差,在空气中难以承受较高的使用温度。
1.2 铁氧体
磁性材料中的铁氧体既是透波材料又是吸波材料,具有透波和吸收双重功能,这种磁性吸波涂层频段相对比较宽,是对厚度要求严格的隐身材料中不可缺少的材料。
单一铁氧体吸收剂工作频带窄,一般最大只有2～3GHz,为了拓宽频宽一般加入其他磁性材料。如用于厘米波段的锂-镉铁氧体,用于毫米波段的镍-锌铁氧体和用于加宽频段的锂-锌铁氧体[1]。还有在钡铁氧体中加入Co,形成c面各向异性的Ba3Co2Fe24O41,被广泛研究,在微波范围也体现较好的性能。Ti、Ni、Mg等均有报道[3～4]。
铁氧体作为吸波剂应用时,主要存在比重大的问题。近年来,一些国家正研制新组成的铁氧体粉末,具有频带宽、质量轻、厚度薄及吸附力能力强等特点。一是把铁氧体制成超细粉末,大大降低其密度,改变其磁电光等物理性能,提高铁氧体的吸波性能;二是制造含有大量游离电子的铁氧体或在铁其内加入少量放射性物质,在雷达波的作用下,游离电子作急剧循环运动,消耗电磁能,使其吸波性能提高。三是研究新型'铁...
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