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材料导报 2023年第21期37卷 1-8页

作者：孟真李广德崔光振王义刘东青程海峰国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073 中国人民解放军96901部队25分队北京100096

运用各种侦察探测手段,实现战场透明化是现代信息化战争的一个基本特点。红外探测和雷达探测被广泛应用于战场,这促使红外/雷达兼容隐身技术成为了对抗探测的研究重点。相较于传统红外/雷达兼容隐身材料,基于超材料的新型红外/雷达兼容... 详细信息

运用各种侦察探测手段,实现战场透明化是现代信息化战争的一个基本特点。红外探测和雷达探测被广泛应用于战场,这促使红外/雷达兼容隐身技术成为了对抗探测的研究重点。相较于传统红外/雷达兼容隐身材料,基于超材料的新型红外/雷达兼容隐身材料表现出更加优异的性能。本文对实现红外/雷达兼容隐身的原理和途径进行了阐述,重点综述了基于光子晶体、吸波超材料和编码超材料的红外/雷达兼容隐身材料的研究现状以及进展,并分析了红外/雷达兼容隐身材料的发展趋势。

关键词：红外/雷达兼容隐身光子晶体吸波超材料编码超材料

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杂环聚醚腈酮红外/雷达兼容隐身涂层的研究

杂环聚醚腈酮红外/雷达兼容隐身涂层的研究

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作者：王艺博大连理工大学

学位级别：硕士

现代探测技术的不断发展使得我方武器装备及作战人员面临着严重的威胁。提升作为反侦测手段的红外隐身技术具有重要的现实意义。而探测系统的多频谱性决定红外隐身材料需满足一定的多频谱隐身兼容要求。此外,材料也需具有良好的耐热性... 详细信息

现代探测技术的不断发展使得我方武器装备及作战人员面临着严重的威胁。提升作为反侦测手段的红外隐身技术具有重要的现实意义。而探测系统的多频谱性决定红外隐身材料需满足一定的多频谱隐身兼容要求。此外,材料也需具有良好的耐热性以应对严苛的使用环境。树脂/金属复合涂层因其工艺简单、成本低廉和发射率低的优点在红外隐身领域占有重要地位,然而针对长期使用温度高于300℃的环境,绝大部分树脂类型难以满足应用条件,高填充率的金属亦会影响树脂/金属复合涂层与雷达隐身的兼容性。针对上述问题,本文采用耐高温的杂萘联苯聚芳醚腈酮树脂(PPENK),制备了一种具有低红外发射率的耐高温红外隐身涂层,并以此为基础,通过图案设计和尺寸调整,将周期性单元结构引入其表面,开发了一种具有蜂巢状表面结构的双层红外/雷达兼容隐身涂层,论文主要的研究内容如下:(1)以PPENK为基体树脂,片状铝粉为低发射率填料,制备了PPENK/Al复合涂层。首先探索了不同工艺条件对于涂层制备及发射率的影响,并探究了涂层发射率与铝粉添加量的关系。结果表明,发射率随铝粉添加量的增加呈“V”型的变化趋势,当PPENK和铝粉质量比为1:0.4时,复合涂层在8～14μm发射率值最低为0.14。此时,涂层具有0级附着力,可承受50 cm的落锤冲击。此外,系统地考察了复合涂层的耐热性,在400℃加热1 h后,复合涂层发射率为0.20,附着力等级为0级,可承受50 cm的落锤冲击,具有卓越的耐热性能。综合多种表征测试结果分析,表面形貌的改变及铝粉氧化程度的加深是涂层经更高的温度加热后发射率发生变化的原因。最后,利用热成像测试证明了PPENK/Al复合涂层具有优异的红外隐身效果,且在400℃下仍可以保持良好的性能。(2)以羰基铁作为吸波剂制备了雷达吸波涂层(RAL),并通过理论计算和实验对比确定了RAL最适宜的厚度和最佳的树脂与吸波剂比例分别为1.5 mm和1:2.5。在其上方利用模板法加工了具有蜂巢状周期性结构的PPENK/Al红外反射层(IRSL)。一方面,高金属填充率的IRSL保证了材料具有较低的发射率,另一方面,IRSL的相邻六边形间的缝隙为电磁波的通过预留了更宽的通道。同时电磁波在红外层和基底之间进行多次反射,延长了损耗路径。这成功拓宽了材料的有效吸收频宽(EAB),实现了红外层与雷达层协同优化效果。此外,利用HFSS软件模拟验证了上述分析。性能测试结果显示:具有蜂巢状表面结构的双层涂层发射率值最低为0.32,其RL红外/雷达兼容隐身性能。

关键词：聚芳醚腈酮红外隐身红外/雷达兼容隐身涂层周期性结构

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直升机红外/雷达兼容隐身材料研究进展

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2023年第5期 127-130页

作者：朱本胜曹瑶琴朱怡超航空工业直升机设计研究所江西景德镇333001 航空工业直升机设计研究所天津300000

直升机因独特的机动特性广泛应用于各种作战任务。红外/雷达复合波段探测技术与制导装备不断发展,对直升机任务效能及生存能力提出了新的挑战。本文基于红外/雷达兼容隐身机理,综述了国内外直升机红外/雷达兼容隐身材料与结构的技术现... 详细信息

直升机因独特的机动特性广泛应用于各种作战任务。红外/雷达复合波段探测技术与制导装备不断发展,对直升机任务效能及生存能力提出了新的挑战。本文基于红外/雷达兼容隐身机理,综述了国内外直升机红外/雷达兼容隐身材料与结构的技术现状及发展趋势。首次针对直升机主要部位结构特点,提出兼容隐身技术方案,为直升机兼容隐身技术的应用提供了设计参考。

关键词：直升机红外/雷达兼容隐身材料发展现状

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宽带极化转换与红外/雷达兼容隐身超材料的研究

宽带极化转换与红外/雷达兼容隐身超材料的研究

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作者：何路武汉理工大学

学位级别：硕士

控制电磁波的极化状态与选择性吸收和反射，在成像、天线、通讯系统、电磁污染治理以及军事隐身（红外/雷达兼容隐身）等领域均有许多重要的应用。新型人工电磁超材料的出现为上述功能的实现与优化提供了全新的思路。本学位论文针对如... 详细信息

控制电磁波的极化状态与选择性吸收和反射，在成像、天线、通讯系统、电磁污染治理以及军事隐身（红外/雷达兼容隐身）等领域均有许多重要的应用。新型人工电磁超材料的出现为上述功能的实现与优化提供了全新的思路。本学位论文针对如上研究领域开展以下两方面的研究工作：首先，针对目前超材料极化转换器电场振幅的调控范围有限、调控频段窄的缺点，通过在超材料表面与金属背板间引入Fabry-Perot空腔共振设计制备了基于非对称单开口环（as-SRR）单元的超材料极化转换器，实现了大幅、无色差电场振幅调控和宽带、高效的90线极化转换。该超材料极化转换器在10-17.6GHz范围内，交叉极化电场强度大于0.8，而平行极化电场强度小于0.09，极化转换率PCR0.9。其中，在9.8-12.5GHz和16-17.3GHz频段内PCR0.98，明显优于文献结果。系统研究了as-SRR的不对称度、介质损耗tan e对平行极化和交叉极化电场强度以及PCR随频率变化的影响规律。结果表明，随着的增加，平行极化电场逐渐转化为交叉极化;当最大时，实现了交叉极化的最大化和平行极化的最小化。介质损耗tan e的增加不影响平行极化强度（＜0.09），而仅降低交叉极化强度和PCR。Fabry-Perot空腔共振模型说明了宽带、高效线极化转换来源于as-SRR不对称结构的宽带极化响应和多重极化耦合过程以及低介质损耗。上述材料的振幅调控特性为人们提供了一种新的方式去设计其他电磁调制器件。其次，基于雷达波亚波长全金属超材料吸波体的尺寸远大于红外波长而对红外波反射，可能实现红外/雷达兼容隐身的新思路，设计并制备了一种多级金属凹槽（MMG）吸波超材料，实现了红外波与多频点雷达波兼容的完美隐身。系统研究了凹槽高度h、凹槽间隙g对雷达波吸收与红外反射性能的影响规律。结果表明，随着h的增加，吸收峰向低频移动;当h=9.5mm时，MMG超材料在8-20GHz范围内出现了6个-20dB的反射损耗峰。h与共振频率r之间存在的线性关系表明其吸收机理为凹槽内的驻波共振在金属表面产生欧姆损耗从而被完美吸收。凹槽间隙g ＜0.1mm时，不同高度凹槽之间的相互作用使得吸收峰融合。当h=24.5mm，g=0.05mm时，MMG超材料在3.26-3.81GHz （B=0.55GHz）频段内的吸收深度均大于-10dB。 MMG结构尺寸远大于红外波长，对红外波表现出不依赖于h和g的金属反射特性。对h=9.5mm，g=0.5mm的MMG超材料进行红外反射率测试表明，其在8-14m范围均大于95%（对应发射率0.05）。上述MMG超材料突破了传统红外/雷达兼容隐身材料的瓶颈，可望为研制红外/雷达兼容隐身材料提供一种新型的设计思路。

关键词：超材料极化转换红外/雷达兼容隐身 Fabry-Perot空腔共振驻波共振

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