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vwin888-隐身技术应用特性与研究发展方向--地坪漆
添加时间:2015-5-19 9:23:13 浏览次数:1028 来源:广州美地化工有限公司

   随着科学技术的发展,隐身技术的应用日益广泛。隐身技术是为了减少飞行器的雷达、红外线、光电、目视等观测特征而在设计中采用的专门技术,采用隐身技术是为了飞行器在突防时不易被敌方探测器发现,从而增强攻击的突然性,提高飞机的生存力和作战效能。目前,最具挑战性的隐身技术是隐身涂料的开发与应用。隐身涂料作为一种最方便、最经济、极强适应性的隐身技术已经在航空航天、军事装备上得到广泛应用。近年来,美、英、俄、法等军事强国纷纷投入巨资加大隐身涂料的开发力度。显而易见,隐身涂料的发展不仅标志着一个国家科学领域的进步,而且关系到国防力量的巩固,现阶段存在巨大的生存和发展空间。

隐身涂料的应用特性

    飞机隐身并不是只闻其声,不见其形,而是指尽量降低飞机被敌方雷达、红外辐射等探测系统发现和跟踪的可能性,其中涂料隐身在飞机隐身功能上起到了重要的作用。隐身涂料是固定涂覆在武器系统结构上的隐身材料,按其功能可分为雷达隐身涂料、红外隐身涂料、可见光隐身涂料、激光隐身涂料、声纳隐身涂料和多功能隐身涂料。而在飞机隐身涂料中经常应用到雷达、红外、可见光隐身涂料。隐身涂层要求具有:较宽温度的化学稳定性;较好的频带特性;面密度小,重量轻;粘结强度高,耐一定的温度和不同环境变化。因此,多功能隐身涂料是隐身涂料技术发展的必然趋势。 地坪漆和纳米隐身涂料

    地坪漆是指三维尺寸中至少有一维为纳米尺寸的材料,如薄膜、纤维、超细粒子、多层膜、粒子膜及纳米微晶材料等,由尺寸在10-10~10-7m的物质组成的微粉体系。由于它具有小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应,因而出现常规材料所没有的一些特别性能。如高强度和高韧性、高热膨胀系数、高比热和低熔点、奇特的磁性和极强的吸波性能等,从而使地坪漆获得广泛的应用。因为纳米超细粉末具有很大的比表面积,能吸收电磁波,同时纳米粒子尺寸远小于红外及雷达波波长,对波的透过率很大,因此由它制成的涂层在很宽的频带范围内可以躲避雷达波的侦察,同时能很好地吸收可见光、红外线,具有红外隐身作用,可以显著改善飞机的隐身性能。目前地坪漆作为隐身技术的关键技术之一,易于实现高吸收、涂层薄、重量轻、吸收频带宽、红外微波吸收兼容等要求,是一种极具发展前景的高性能、多功能材料。

  综合防雷达、防红外、可见光、激光、声纳等隐身涂料的基本原理是降低目标自身发出的或反射外来的信号强度,或减小目标与环境的信号反差,使其低于探测器的门槛值;或者使目标与环境反差规律混乱,造成目标几何形状识别上的困难。纳米隐身涂料隐身的原因:

(a)由于纳米粒子尺寸远小于红外及雷达波波长,因此地坪漆对这些范围的波的透过率比常规材料要强得多,这大大减少了波的反射率,使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱,从而达到隐身的效果;

(b)纳米粒子的比表面积比常规粉体大3~4个数量级,对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多,这样入射到涂料内部的电磁波与隐身涂料相互发生电导损耗、高频介质损耗、磁滞损耗,并将电磁能转化成热能导致电磁波能量衰减,这就使得探测器得到的信号强度大大降低,因此很难被探测器发现,起到了隐身作用。由于地坪漆的结构尺寸在纳米量级、物质的量子效应和表面效应等对材料性能有重要影响,因此在微波场的辐射下,原子、电子运动加剧,促使磁化,使电磁能转化为热能,从而增加了对电磁波的吸收性能。一般认为,纳米吸波材料对电磁波能量的吸收由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决定。

    地坪漆复合涂料一般都是由地坪漆与有机涂料复合而成的,已有无机地坪漆与有机高分子树脂复合的纳米涂料,它是通过精细控制无机纳米粒子使其均匀分散在高聚物基体中的性能更加优异的新型涂料。地坪漆复合涂料必须满足以下两个条件:一是其中至少有一相的尺寸在1~100nm;二是纳米相的存在使涂料性能得到显著提高或有新功能。广义地讲地坪漆复合涂料还包括金属纳米涂层材料和无机纳米涂层材料。金属纳米涂层材料主要是指材料中含有纳米晶相;无机纳米涂层材料则是由纳米粒子之间的熔融、烧结复合而成。通常所说的纳米涂料均为有机纳米复合涂料。目前用于涂料的纳米粒子有三类:一是金属氧化物,如TiO2、ZnO2、Al2O3、Fe2O3等;二是纳米金属粉末,如Al、Tl、Cr、Nd、Mo等;三是无机盐类,如CaCO3和层。

文章来源:http://www.nwncx.com/

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