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雷達吸波複合材料製備及應用技術雷達吸波材料利用吸波複合材料的特殊電磁特性，將入射的電磁波能量轉化成熱能而耗損掉，以縮減飛行器某些關鍵部位的雷達回波強度。

簡介

它是重要的隱身措施之一。 隱身複合材料包括塗敷性吸波材料、結構型複合吸波材料及有源吸波材料等。吸波材料的機理是使入射電磁波能量在分子水平上產生振盪，轉化為熱能，有效地衰減雷達回波強度。按吸收機理不同，可分為吸收型、諧振型和衰減型三大類。 1）塗敷性吸波材料 塗敷性吸波材料是用於塗在機體表面的一種吸收雷達波的塗料。80年代廣泛應用的吸波塗料是各種鐵氧體吸波材料，如用於厘米波段的錘-鎬鐵氧體，用於毫米波段的鎳-鋅鐵氧體，加寬頻帶的有錘-鋅鐵氧體。f-1l7a、b-2、f-22隱身飛機主要採用了鐵氧體吸波塗層。1987年美國還研製出一種非鐵氧體基吸波材料，它是由多種視黃基席夫鹼鹽組成的含雙鍵的聚合物，其吸波性能良好，重量僅為鐵氧體的1/10，對雷達波的衰減可達80%以上。美國研製出的另一種新型「鐵球狀」吸波塗層，其特點是價格便宜，塗敷方便，可耐5000℃高溫。此外，國外還正在研製含有放射性同位素的塗料和半導體塗料，其特點是吸收頻帶寬，反射衰減率高，使用壽命長，能較好地滿足超音速飛行的氣動要求。 2）結構型吸波材料 結構型吸波材料是一種既可作承力部件，又具有優良的電磁波吸收性能的複合材料。目前國外研製的大致有吸收劑散布型、層板型和夾心結構型三種。吸收劑散布型是由熱塑性peek、pps等樹脂紡成單絲和復絲分別和碳纖維、玻璃纖維等特殊纖維按一定比例交替混雜成紗束，再將其編織成織物與同類樹脂製成複合材料(f-117的v形垂尾、f-22的機身和機翼蒙皮採用了此吸波材料)。層板型是將複合材料製成多層結構，最外層為透波材料，中間層為電磁損耗層，最內層則由具有反射雷達波性能的材料構成。夾心結構型是用透波性良好且強度高的複合材料作面板，以蜂窩結構、波紋結構或錐形結構作芯子，再用石墨、磁粉、泡沫吸收材料填充而製成的複合材料。由於夾心結構型複合材料重量輕、比剛度、比強度高，易做成複雜曲線結構，因此該型複合材料在隱身飛機上已得到廣泛應用。例如a-12、f-19、b-lb、b-2、yf-23等飛機上均不同程度地採用了該種材料，其中b－lb飛機上運用的該種材料竟占整個結構材料的30%。 目前傳統吸波複合材料存在頻帶窄、密度大、匹配厚度大以及低頻吸波效果差等不足，而寬頻高效雷達吸波複合材料能很好的解決這些問題。 2、技術原理、技術要點 系統研究了低頻-高頻範圍內的寬頻高效雷達吸波複合材料電磁參數設計和相關過程控制工藝，並對製備的吸波複合材料產品電磁性能和環境適應性進行評估。針對目前傳統吸波複合材料面臨頻帶窄、密度大、匹配厚度大以及低頻吸波效果差等不足之處，本項目基於超材料的逆向設計思維，結合CST、COMSOL、FEKO等數值仿真軟件對材料電磁參數進行設計，通過由性能模擬仿真到試驗驗證、由性能迭代到工藝優化的技術路徑，建立「建模仿真計算-電磁參數調製-產品性能測試」的研究思路，突破目前軍用武器裝備在寬頻、高強雷達吸波隱身材料領域的技術瓶頸。本項目成功開發出具有低成本、電磁吸收頻段可控、耐腐蝕的電磁吸波劑材料；高性能吸收、密度低、柔順性好的吸波貼片產品；漸變可調性吸波蜂窩產品；高強度、高過載、耐高溫特性的吸波預浸料。

應用情況及效果

本項目成功開發出具有低成本、電磁吸收頻段可控、耐腐蝕的電磁吸波劑材料；高性能吸收、密度低、柔順性好的吸波貼片產品；漸變可調性吸波蜂窩產品；高強度、高過載、耐高溫特性的吸波預浸料；產品已在中國人民解放軍63888部隊、深圳光啟尖端技術有限責任公司、深圳光啟高等理工研究院、深圳光啟崗達創新科技有限公司等多家單位得到應用，廣泛應用於機載通信天線、尾翼、電磁窗、艦船桅杆、雷達罩等電磁結構件製造中。

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知識產權、獎項、重要參考文獻

已獲得獎項： 河南省科技進步獎，二等獎（2020年）。