激光隐身涂料的应用研究进展11回转气缸
2022-09-09 18:12:25 注塑机械网
激光隐身涂料的应用研究进展4
3.纳米激光隐身涂料
纳米材料是指材料组分特征尺寸在0.1～100nm的材料。它具有极好的吸波特性，具有频带宽、兼容性好、质量小和厚度薄等特点，对电磁波的透射率及吸收率比微米粉要大得多[21-22]。
3.1纳米材料应用于隐身涂料的优点
纳米材料是物理学上的理想黑体，如纳米氧化锌粉、羟基铁粉、镍粉、铁氧体粉以及y-(re，ni)合金粉等是优良的电磁波吸收材料，不仅能吸收雷达波，而且能很好地吸收可见光和红外线，用此配制吸波涂料，可以显著改善飞机、坦克、舰艇、导弹、鱼雷等武器装备的隐身性能[22-24]中国机械网okmao.com。由于纳米材料具有的小尺寸效应、表面与界面效应、量子效应、宏观量子隧道效应，因而有常规材料所没有的光、电、磁等特殊性能，在隐身材料方面具有如宽频吸波性能、高吸收以及优良的力学性能等。将纳米粉体应用于涂料制成纳米隐身涂料，由此制得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，包括激光探测常用波段的吸收，使其具有红外隐身和激光隐身作用，可以显著改善目标的隐身性能。而且纳米粉体一般在涂料中的添加量较传统粉体少，易于实现高吸收、涂层薄、质量轻、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隐身涂层材料。
3.2纳米隐身涂料能够隐身的原因
纳米材料能够实现隐身的主要原因有两个：一是由于纳米粒子尺寸远小于红外及雷达波波长，因此纳米材料对这些范围的波的透过率比常规材料要强得多，这就很大程度上减小了对波的反射率，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；二是由于纳米粒子的比表面积比常规粉体大3～4个数量级，因此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[9，23-24]。把纳米材料应用于涂料可以制得多波段隐身的纳米隐身涂料，这是因为：纳米粒子具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、小尺寸和界面效应，使它对各种波长的吸收带有宽化现象。利用量子尺寸效应，使纳米粒子的电子能级发生分裂，分裂的能级间隔正处于欲吸收的波段，如分裂的能级间隔处于微波的能量范围内，从而导致新的吸波通道产生。另外，由于纳米粒子尺寸小比表面积大，表面原子比例高，悬挂键增多。大量悬挂键的存在使得界面极化，而高的比表面积造成多重散射，使得纳米材料制成的隐身涂料吸波性能良好[25-27]。