隱身涂料：國防裝備新外衣（一）

    【全球涂料網資訊中心】隨著電子對抗技術的不斷發(fā)展,軍事目標的生存能力和武器系統(tǒng)的突防能力都受到了嚴重威脅，隱身技術作為提高武器作戰(zhàn)效能的一種有效手段與激光巡航導彈并稱為當今軍事技術的大革命，受到世界各國的高度重視。

    隱身技術是指在一定探測環(huán)境中控制和降低各種武器裝備的特征信號，減小目標被敵方各種探測設備發(fā)現的概率，使其在一定范圍內難以被發(fā)現、識別和攻擊的技術。

    隱身涂料作為一種方便、經濟、適應性好的隱身技術，已經在航空航天、軍事裝備上得到了廣泛的應用。隱身涂料是涂覆在目標外表面的吸波材料。按照涂料的功能主要分為雷達吸波涂料、紅外隱身涂料、可見光隱身涂料、激光隱身涂料等。其中雷達隱身涂料占60%以上，因此雷達吸波涂料是當前隱身涂料研究的重點。

    雷達吸波涂料

    雷達吸波涂料的迅速發(fā)展，使隱身目標的戰(zhàn)場生存和武器系統(tǒng)的突防能力得到了極大的提高，影響了現代戰(zhàn)爭的模式和概念。20世紀30年代"荷蘭首先將吸波材料用于飛機隱身。其后，德國、美國等國家也將吸波材料用于飛機和艦艇。到60年代美國將吸波材料用于U-2、F-117等飛機上。80年代中后期相繼面世的美國隱形飛機代表了吸波材料實際應用的巨大成就，其中"最有代表意義的是F-117、B-2、F-22等等隱形飛機。

    雷達吸波涂料的隱身原理

    雷達是目前軍事上最重要的偵察手段之一，因此雷達隱身是隱身技術中的重點。雷達隱身技術是通過減弱、抑制、吸收或偏轉目標的雷達回波強度，降低其RCS值，使其在一定范圍內難以被敵方雷達識別和發(fā)現。雷達隱身的核心技術是降低目標的雷達散射截面積值RCS，主要有兩條途徑：(1)通過目標的外形設計來降低RCS,簡稱外形技術。(2)在被探測目標上涂裝吸收雷達波的材料，即雷達吸波材料RAM（radar absorbing materials）降低目標的RCS，簡稱為雷達吸波材料技術。外形改進由于制造難度較大，耗費較高，不易實現。而吸波材料的制作難度較小，耗費也較低，因此各軍事強國普遍重視對吸波材料的研究與開發(fā)。
 

    雷達吸波涂料的分類

    雷達吸波材料是指能吸收衰減入射的電磁波，將電磁能轉換成熱能而消耗掉或使電磁波因干涉而消失的一類功能復合材料。吸波材料按材料成型工藝和承載能力可分為涂覆型和結構型，涂覆型吸波材料是由基料樹脂、粘結劑、吸收劑、顏填料和助劑等配制而成。涂覆于目標外表面的涂層材料，它具有承載和吸收雷達波雙重功能。

    涂敷型吸波涂料適用于復雜形狀的各種曲面，耐侯性及機械性能良好，對武器裝備的結構、形狀不需要進行大的改造。有見效快、技術難度相對較低的優(yōu)點。
適宜在現有裝備上推廣使用。因此是目前研究的重點,如美國研制的系列鐵氧體吸波涂料,主要成分是鋰鎘、鎳鎘和鋰鋅鐵氧體"在厘米波段到分米波段，可使雷達波反射衰減達。

    粘結劑的要求和種類

    粘結劑、樹脂是吸波涂料的成膜物質，起粘結吸收劑及顏填料的作用，決定涂料的力學性能和耐環(huán)境開發(fā)、性能等。粘結劑的選取一般遵循以下原則，對吸收劑
的納入量大、附著力強、柔韌性和耐沖擊性等物理機械性能好，具有與吸收劑相匹配的介電常數。從現有的研究進展來看，綜合性能較好、工藝穩(wěn)定的基料樹脂主要有氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂等。

    近年來納米吸波涂料成為隱身涂料的新亮。納米材料作為隱身技術的關鍵技術之一，易于實現高吸收、薄涂層、質量輕、吸收頻帶寬、紅外微波吸收兼容等要求。是一種極具發(fā)展前景的高性能多功能材料。

    紅外隱身涂料

    紅外隱身是利用屏蔽，低發(fā)射率涂料及偽裝等技術降低目標的紅外線輻射，達到隱身的要求。紅外隱身要對目標的表面進行處理，消除目標與背景之間的亮度差或溫度差，目標與背景的紅外特征相接近，使紅外線探測設備難以探測目標。實現紅外隱身最有效的途徑就是控制目標表面的溫度，盡可能降低目標與背景之間的偏差。用于熱紅外隱身的材料應具有符合要求的熱紅外發(fā)射率或較強的控溫能力，具有合理的表面結構，具有較低的太陽能吸收率，與其它頻段的隱身涂料相兼容。

    紅外隱身的原理

    紅外隱身技術能減小目標的熱信號，縮短目標被探測器發(fā)現的距離。降低被敵方制導武器命中的概率。紅外隱身涂料是指用于減弱武器系統(tǒng)紅外特征的信號，達到隱身要求的特殊功能涂料。其主要是針對紅外熱像儀的偵，旨在降低目標，如飛機、導彈等。在紅外波段的亮度使裝備在紅外熱像儀中的形狀得到掩飾、變形或偽裝，降低其被發(fā)現和識別的概率。

 
    紅外隱身涂料的研究現狀

    狄坦寧公司研制的熱隱身涂料，具有良好的紅外反射率，可適應很多紅外波段的需要。德國研制的一種飛行器用紅外隱身涂料，由碳化硼、石墨、導電炭黑、碳化硅或聚乙炔等組成。目前國內的紅外隱身涂料主要有金屬粉（如A1粉）樹脂型的有機紅外隱身涂料，低發(fā)射多層薄膜型無機金屬氧化物類，或以金屬氧化物作為顏填料類等。

    紅外隱身涂層的性能受其基料樹脂、顏填料的種類及復配效果的影響和制約。目標表面通過輻射發(fā)出的熱功率即與周圍的溫度有關，又與材料本身的輻射能力有關，紅外隱身涂料的主要作用,是消除背景與目標的紅外線反射率或發(fā)射率的差別，降低目標與背景之間的對比度，減少被敵方發(fā)現的概率。利用涂料實現目標紅外線隱身，對于點源探測來說，就是降低目標涂層的紅外線發(fā)射率。（來源：全球涂料網 / 本文作者：李海燕 海洋化工研究院有限公司）

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