激光隐身涂料的应用研究进展11手机贴膜
发布时间:2022-08-19 19:02:08 来源:泓佳机械网
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]。
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