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请问红外线隐身涂料是什么原理,理论上可以用那些方法去制作。

害羞的手链
调皮的小甜瓜
2022-12-28 22:15:30

请问红外线隐身涂料是什么原理,理论上可以用那些方法去制作。

最佳答案
激情的高跟鞋
满意的太阳
2026-03-31 01:37:54

1) 涂料涂装隐身技术

几百年来,隐身(隐形)技术一直是一些人津津乐道的话题,亦是另一些人想入非非的追逐梦幻。本世纪五、六十年代,“隐身故事”曾经广为流传过。然而进入九十年代,隐身涂装技术才有了实质性的突破和进展。今天,经过“隐身涂装”处理的飞机和坦克,导弹和军舰,仪器和士兵。在地球上不是“天马行空”的独一无二的事情。

1.隐身的重要性

记得一位哲人说过、幻想是打开现实的钥匙、隐身“包装”技术经过100年的研究与开发,终于从幻想走到了现实。如今,利用隐身“包装”技术,有了隐身飞机、隐身舰艇。隐身坦克、隐身特工等等。

这里自然牵涉一个问题,什么叫隐身?工程技术人员认为,“隐身”有两个含义:第一,不是“眼睛”看不见的物品,而是“眼睛”不易看见的物品。这里的“眼睛”是泛指,包括雷达、红外线夜视仪等现代化眼睛;第二,隐身的目的是为了保护自己生存或物品安全而非其他。由于“隐身”范围很广,至今尚无确切的定义。很明显,实现隐身的科学手段就是隐身技术。

不言而喻,隐身“包装”技术是随着战争升级而发展起来的。随着科学技术的飞速发展,现代战争中的“眼睛”各种各样的观(察)瞄(准)仪器、探测系统诸如雷达、红外夜视仪、激光探测器等等日益增加,性能更加完善,普通武器和士兵被敌方发现的可能性也越来越大,安全性大大减少;再加之种种导弹带有“眼睛”,威胁也越发严重,因此“包装”技术也在为各国军备竞争的内容。为了减少被敌方发现的机会。旨在增加安全性的这种技术称为“隐身技术”或“隐形技术”,在军事上亦叫“低可探测性技术”。

第二次世界大战后,隐身“包装”技术作为重大军事技术提到了议事日程上当时的美、苏、日、英等国都投入大量经费进行研究。如今隐身技术得到了较快的发展,特别表现在红外隐身、雷达隐身“包装”技术处于领先水平。标志着“当代先进技术”的各种隐身战斗机,隐身侦察机,隐身护卫舰出现在天空与大洋中。

2.迷彩涂料(迷彩型隐身技术)

迷彩涂料是一种简单泛用的伪装隐身涂料。主要用于军事装备和士兵的可见光隐身和近红外隐身。一般而言,迷彩涂料视目标环境的不同而采用单色涂装或多色迷彩涂装,使“目标”融于所处环境背景的色彩中而免于被敌方看见最终达到隐身的目的。

对军用迷彩涂料而方言,因其使用环境(寿命环境)恶劣,故而要求迷彩涂料应具良好的物理化学性能、而微生物(霉菌)性等等要优良。目前使用的迷彩涂料主要有丙烯醊树脂、聚氨枉费、过氯乙烯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、醇酸树脂等等。对于颜色单调的环境诸如沙漠、雪原、海洋等宜用单色或双色迷彩。而多色迷彩宜根据目标环境诸如热带森林、山地、丘陵等的不同而采用深浅颜色交错配置的三色或四色迷彩涂装,且各色斑点面积大小不相同。各迷彩斑点可按下式计算:

A=ND/3400

式中:A为迷彩斑点可见尺寸

D为观察距离N为计算系数,当保护色与对比色的亮度对比K≥0.4,N=2.5~

3;当K<0.4,N=3~4

3.红外隐身技术

3.1 红外隐身概况

随着军事科学技术的迅速发展,现代的外侦察、瞄准技术已达到了相当高的水平。据报道,在1999年3月至5月的“科索沃之战争”中,为了轰炸“南联盟”,北约出动了50颗“天眼”侦察卫星在几百公里的高空日夜侦察。其中,光电成像卫星可获得分辨率为0.1M的可见光图象和红外图像,并可在全暗的条件下拍摄地面目标,特别适于坦克、装甲车辆、监视机动式弹道导弹的动向。因而使各种军事目标和武器装备的安全受到严重威胁,为此,以降低装备红外线发射和削弱敌方红外探测效能为宗旨的红外隐身技术,就受到世界各国的高度重视,并迅速发展。

3.2 红外隐身涂料涂装

红外隐身涂料也叫中远红外伪装涂料,是一种使3UM-5UM和8UM-14UM工作波段的红外探测设备难以探测造错觉的隐身技术。按红外伪装的方式和性质,可分为隐身型和干扰型的两大类。应用隐身型涂料红外伪装技术可以降低和改变“目标”的热辐射特性。

红外线隐身材料主要采用红外涂层材料。现有两类涂料:一类是吸收型,通过涂料本身(如使用能进行相变的钒、镍等氧化物或能发生可逆光化反应的涂料)或某些结构和工艺技术,使吸收的能量在涂层内部不断消耗或转换而不引起明显的温升,减少物体热幅射;另一类涂料是转换型,在吸收红外线能量或改变反射方向,或使吸收后放出来的红外辐射向长波转移,使之处于红外探测系统的工作效应波段以外,最终达到隐身的目的。

此外,涂料中的粘合刘、填料的形态、涂层的强度与涂层和涂装技术水平上,已达到实用阶段,并收到较好的隐身效果。但高级隐身涂料仍处于探索之中。可以预计,这类隐身功能材料作为国防装备或机密工程设施应用仍有很大的潜力和市场。

4.雷达隐身技术

4.1 雷达隐身概况

在现代高科技战争中,雷达是飞行器的最大敌人。美国在世界飞行器隐身技术方面是研究最早、投资最大、技术最先进的国家。先后研制出来的隐身的侦察机、轰炸机、战斗机、无人机、直升机、巡航导弹等各种飞行器,以及隐身坦克、舰艇、导弹发射车等等武器装备已投入部队使用,并在近十年的局部战争中。从技术上充分发挥了武器装备的有效的空防能力和攻击作用。

我们来看看隐身飞机的技术效果。在1991年初历时42天的海湾战争中,多国部队出动F-117A隐身战斗机1270架次,仅占作战飞机出动总架次的2%,却承担了40%的进攻任务,攻击命中率达到85%,战线显著,突破伊军防空雷达网而无一损伤。

4.2 雷达隐身涂料涂装

为了减少雷达截面,常用的隐身技术途径有三类:即外形设计技术、吸收材料技术和加载对消技术。下面主要介绍相关的雷达隐身涂料技术。

涂敷型吸波涂料实质上是一种高分子复合涂料。它是以高分子溶液或乳液为基料,及波刘和其它附加成分分散加入其中而制成。如美国研制的系列铁氧体吸波涂料,主要成分是俚镉、镍镉和锂锌铁氧体,它在厘米波段到分米波段,可使雷达波反射衰减达20DB。日本研制的铁氧体和氯丁橡胶或氯磺化聚烯等吸波涂料。当涂层厚度为(1.7-2.5)MM时,对(5-10)GH2的雷达波反射衰减达30DB。这种涂料的涂装工艺简单,使用方便,但是增加飞机器的消极重量,涂层剥离强度低、频宽窄、涂层厚和耐高温性能差等等,这些缺点限制了它的应用。因此,研制开发“轻、薄、宽”的吸波涂料是今后主要发展方向。

目前国外正在研制超薄层、宽频带、高效能的吸波涂料,例如放射性同位素吸波涂料。它利用钋210和锔242等同位素射线产生的等离子体来吸收雷达波,在(1-20)GH2宽频带内雷达反射波可衰减20DB。美国伯奇博士研制一种名为ATRSBS的化合物,它吸收雷达电磁波后转化为热能,起到雷达隐身之作用。

近几年来,国外开发了一种四针状氧化锌晶须ZNOW,ZNOW 是四针状晶体在,四根针从正面体的重心向三维方向展开,这在数十种晶须中是独一无二的,由于其导电性能优异和典型的四针状三维结构,不仅可用作抗静电材料、微波发热体材料,而且更是电磁波吸收体,在雷达工作的(5-18)GH2 波段由它可吸收可达20DB的电磁波(即99%以上),是一种综合性能良好的雷达隐身涂料。

为了使雷达隐身涂料充分发挥效能,涂装时特别应注意两点:一是吸波纤维(导电粒子)的尺寸应与雷达工作波长相匹配;二是涂层宜为多层,每层中纤维应平行而上下层纤维应互为垂直,而且纤维中心距离0.5-2倍波长佳。

随着国外隐身涂装技术的发展,亦给我们提出了今后为军政人员、军用物资、军事目标、普通兵器、观瞄仪器等等进行隐身研究的重要课题,开发高新隐身涂料涂装是我们在将来的重要任务。

2)一种红外吸收材料,其组成由以下通式表示:SiO2:(MOn·xH2O)a,其中M为Fe、Cu、Co、Cr、Ca、Sn、Ni、Zn、Y金属元素,1≤n≤2,0.001≤a≤0.1,0≤x≤6。x随着除去水分时温度的改变而改变,但这种改变对吸收效果影响不大。且M为Sn时具有更好的吸收效果。该红外吸收材料使用二氧化硅作为基质,各种含金属元素的化合物为掺杂物质。所得产品在中红外、部分远红外和部分近红外区域均有强吸收,在可见区域基本没有吸收。本发明还公开了其制备方法,该方法是先混合二氧化硅和含某种金属元素的化合物在蒸馏水中,室温下充分搅拌后得到悬浊液或溶胶,调节pH值至中性,然后将得到的沉淀或凝胶在120℃的条件下脱除水分即得到目标产物。

3)近红外吸收材料,要掺杂在环氧树脂中的近红外吸收材料

4)采用LPCVD和PECVD技术制作了不同厚度的SiNx和SiC材料样品,使用傅立叶变换红外光谱仪对其进行了红外吸收特性测试,并通过离子注入的方式对其红外吸收特性进行调节.实验结果表明:LPCVD SINx材料在8~14μm波段存在吸收峰,而PECVD SiNx和SiC材料在3μm~5μm波段和8~14μm波段存在吸收峰.随着材料厚度的增加,吸收度也增加,1 μm厚的LPCVD SiNx,红外吸收度可以达到0.92.离子注入可改变材料的红外吸收能力.

最新回答
小巧的身影
潇洒的可乐
2026-03-31 01:37:54

关于这个问题,我斗胆说两句:

美军的F22作为第五代超音速巡航战斗机,需要至少上五层防雷达涂料,而这种涂料中百分之六十的成分是银,同时在长期的飞行过后,一次保养,或者说是更换一次涂料,就要把之前涂上的防雷达涂料先敲下来,然后再重新进行涂刷,每次涂刷都要消耗上百万美元的费用。

当然,这些被敲下来的用过的涂料,还能够进行回炉重造,变成其他材料后售卖给相关产业,弥补一部分军费支出。

但如果题主你要问,“美军是怎么给F22上隐身涂层的?”,我估计你要想知道真正的答案,只能去问美军的国防部了。。

公开的资料只会告诉你,F22的涂层作业,全部是在专门的喷涂车间完成,但不会告诉你具体工艺,这涉及到美军的核心军事机密,而且军工体系的复杂程度超乎你的想象,可不是一句话就能全部概括清楚的。

另外我再补充一点,在2016年的8月份,美军国防部跟洛马公司签订了新一期的维护合同,总价高达6100万美元,而这还仅仅是建设全新的“维修流程线”的费用,并不包含所要涉及的人工和技术开销,以及材料研发等等一系列的后续项目。

所以,我无法给你美军如何为F22上隐身涂层的确切答案,只能告诉你,作为第五代战斗机,不管F22身上发生什么,哪怕是点一次火,那烧的都是真金白银。

健忘的水池
儒雅的跳跳糖
2026-03-31 01:37:54

隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。这里便着重介绍几类重要的隐身材料。 雷达吸波材料是最重要的隐身材料之一,它能吸收雷达波,使反射波减弱甚至不反射雷达波,从而达到隐身的目的。如日本研制的一种由电阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的宽频带高效吸波涂料,其中变换层由铁氧体和树脂混合组成,谐振层由铁氧体导电短纤维和树脂组成,在1~20吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。雷达吸波材料中尤以结构型雷达吸波材料和吸波涂料最为重要,国外目前已实用的主要也是这两类隐身材料。

结构型雷达吸波材料

结构型雷达吸波材料是一种多功能复合材料,它既能承载作结构件,具备复合材料质轻、高强的优点,又能较好地吸收或透过电磁波,已成为当前隐身材料重要的发展方向。

国外的一些军机和导弹均采用了结构型RAM,如SRAM导弹的水平安定面,A-12机身边缘、机翼前缘和升降副翼,F-111飞机整流罩,B-1B和美英联合研制的鹞-Ⅱ飞机的进气道,以及日本三菱重工研制的空舰弹ASM-1和地舰弹SSM-1的弹翼等均采用了结构型RAM。近年来,复合材料的高速发展为结构吸波材料的研制提供了保障。新型热塑性PEEK(聚醚醚酮)、PES(聚醚砜)、PPS(聚苯硫醚)以及热固性的环氧树脂、双马来酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和异氰酸酯等都具有比较好的介电性能,由它们制成的复合材料具有较好的雷达传输和透射性。采用的纤维包括有良好介电透射性的石英纤维、电磁波透射率高的聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、陶瓷纤维,以及玻纤、聚酰胺纤维。碳纤维对吸波结构具有特殊意义,近年来,国外对碳纤维作了大量改良工作,如改变碳纤维的横截面形状和大小,对碳纤维表面进行表面处理,从而改善碳纤维的电磁特性,以用于吸波结构。

美国空军研究发现将PEEK、PEK和PPS抽拉的单丝制成复丝分别与碳纤维、陶瓷纤维等按一定比例交替混杂成纱束,编织成各种织物后再与PEEK或PPS制成复合材料,具有优良的吸收雷达波性能,又兼具有重量轻、强度大、韧性好等特点。据称美国先进战术战斗机(ATF)结构的50%将采用这一类结构吸波材料,材料牌号为APC(HTX)。

国外典型的产品有用于B-2飞机机身和机翼蒙皮的雷达吸波结构,其使用了非圆截面(三叶形、C形)碳纤维和蜂窝夹芯复合材料结构。在该结构中,吸波物质的密度从外向内递增,并把多层透波蒙皮作面层,多层蒙皮与蜂窝芯之间嵌入电阻片,使雷达波照射在B-2的机身和机翼时,首先由多层透波蒙皮导入,进入的雷达在蜂窝芯内被吸收。该吸波材料的密度为0.032g/cm,蜂窝芯材在6-18GHz时,衰减达20dB;其它的产品如英国Plessey公司的泡沫LA-1型吸波结构以及在这一基础上发展的LA-3、LA-4、LA-1沿长度方向厚度在3.8~7.6cm变化,厚12mm时重2.8kg/m2,用轻质聚氨酯泡沫构成,在4.6~30GHz内入射波衰减大于10dB;Plessey公司的另一产品K-RAM由含磁损填料的芳酰胺纤维组成,厚5~10mm,重7~15kg/m2,在2~18GHz衰减大于7dB。美国Emerson公司的Eccosorb CR和Eccosorb MC系列有较好的吸波性,其中CR-114及CR-124已用于SRAM导弹的水平安定面,密度为1.6~4.6kg/m2,耐热180℃,弯曲强度1050kg/cm2,在工作频带内的衰减为20dB左右。日本防卫厅技术研究所与东丽株式会社研制的吸波结构,由吸波层(由碳纤维或硅化硅纤维与树脂复合而成)、匹配层(由氧化锆、氧化铝、氮化硅或其它陶瓷制成)、反射层(由金属、薄膜或碳纤维织物制成)构成,厚2mm,10GHz时复介电数为14-j24、样品在7~17GHz内反射衰减>10dB。

在结构吸波材料领域,西方国家中以美国和日本的技术最为先进,尤其在复合材料、碳纤维、陶瓷纤维等研究领域,日本显示出强大的技术实力。英国的Plesey公司也是该领域的主要研究机构。

雷达吸波涂料

雷达吸波涂料主要包括磁损性涂料、电损性涂料。

(1) 磁损性涂料

磁损性涂料主要由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成。目前国外航空器的雷达吸波涂层大都属于这一类。这种涂层在低频段内有较好的吸收性。美国Condictron公司的铁氧体系列涂料,厚1mm,在2~10GHz内衰减达10~12dB,耐热达500℃;Emerson公司的Eccosorb Coating 268E厚度1.27mm,重4.9kg/m2,在常用雷达频段内(1~16GHz)有良好的衰减性能(10dB)。磁损型涂料的实际重量通常为8~16kg/m2,因而降低重量是亟待解决的重要问题。

(2) 电损性涂料

电损性涂料通常以各种形式的碳、SiC粉、金属或镀金属纤维为吸收剂,以介电聚合物为粘接剂所组成。这种涂料重量较轻(一般可低于4kg/m2),高频吸收好,但厚度大,难以做到薄层宽频吸收,尚未见纯电损型涂层用于飞行器的报道。90年代美国Carnegie-Mellon大学发现了一系列非铁氧体型高效吸收剂,主要是一些视黄基席夫碱盐聚合物,其线型多烯主链上含有连接二价基的双链碳-氮结构,据称涂层可使雷达反射降低80%,比重只有铁氧体的1/10,有报道说这种涂层已用于B-2飞机。 红外隐身材料作为热红外隐身材料中最重要的品种,因其坚固耐用、成本低廉、制造施工方便,且不受目标几何形状限制等优点一直受到各国的重视,是近年来发展最快的热隐身材料,如美国陆军装备研究司令部、英国BTRRLC公司材料系统部、澳大利亚国防科技组织的材料研究室、德国PUSH GUNTER和瑞典巴拉居达公司均已开发了第二代产品,有些可兼容红外、毫米波和可见光。近年来美国等西方国家在探索新型颜料和粘接剂等领域作了大量工作。新一代的热隐身涂料大多采用热红外透明度。国内外目前研制的红外隐身材料主要有单一型和复合型两种。

单一型红外隐身材料

导电高聚物材料重量轻、材料组成可控性好且导电率变化范围大,因此作为单一红外隐身材料使用的前景十分乐观,但其加工较困难且价格相当昂贵,除聚苯胺外尚无商品生产。E. R. Stein等人研究发现, 导电聚合物聚吡咯在 1. 0~2. 0GHz 对电磁波的衰减达26dB。中科院化学所的万梅香等人研制的导电高聚物涂层材料,当涂层厚度在 10~15μm 时,一些导电高聚物在8~20μm 的范围内的红外发射率可小于0. 4。

复合型红外隐身材料

复合型红外隐身材料主要有涂料型隐身材料、多层隐身材料和夹芯材料。

(1) 涂料型隐身材料

涂料型红外隐身材料一般由粘合剂和填料两部分组成。填料和粘合剂是影响红外隐身性能的主要因素,目前的研究大多针对热隐身。

(2) 多层隐身材料

多层隐身材料中最常见的是涂敷型双层材料。一般有微波吸收底层和红外吸收面层组成。德国的 Boehne研制了一种双层材料, 底层有导电石墨、炭化硼等雷达吸收剂 ( 75%~85%) , Sb2O3 阻燃剂( 6%~8%) 和橡胶粘合剂( 7%~18%) 组成,面层含有在大气窗口具有低发射率的颜料。国内研制出了面层为低发射率的红外隐身材料, 内层雷达隐身材料可用结构型和涂层型两种吸波材料的双层隐身材料。

(3) 夹芯材料

夹芯材料一般由面板和芯组成。面板一般为透波材料, 芯为电磁损耗材料和红外隐身材料。 纳米材料的特性

表面效应。纳米微粒尺寸小,表面能高,位于表面的原子占相当大的比例,随着粒径的减小,表面原子数量比迅速增加。由于表面原子数量比增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,极不稳定,很容易与其他原子结合。

量子尺寸效应。粒子尺寸下降到一定值时,费米能级附近的电子连续能级离散化,致使纳米材料具有高的光学非线性,特异的催化及光催化特性。

小尺寸效应。当超细微粒的尺寸与光波波长或德布罗意波长及超导态的相干长度等物理尺寸特征相当或者更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,从而产生一系列的光学、热学、磁学和力学性质。

纳米复合隐身材料的隐身机理

由于纳米材料的结构尺寸在纳米数量级,物质的量子尺寸效应和表面效应等方面对材料性能有重要影响。隐身材料按其吸波机制可分为电损耗型与磁损耗型。电损耗型隐身材料包括SiC粉末、SiC纤维、金属短纤维、钛酸钡陶瓷体、导电高聚物以及导电石墨粉等;磁损耗型隐身材料包括铁氧体粉、羟基铁粉、超细金属粉或纳米相材料等。下面分别以纳米金属粉体(如Fe、Ni等)与纳米Si/C/N粉体为例,具体分析磁损耗型与电损耗型纳米隐身材料的吸波机理。

金属粉体(如Fe、Ni等)随着颗粒尺寸的减小,特别是达到纳米级后,电导率很低,材料的比饱和磁化强度下降,但磁化率和矫顽力急剧上升。其在细化过程中,处于表面的原子数越来越多,增大了纳米材料的活性,因此在一定波段电磁波的辐射下,原子、电子运动加剧,促进磁化,使电磁能转化为热能,从而增加了材料的吸波性能。一般认为,其对电磁波能量的吸收由晶格电场热振动引起的电子散射、杂质和晶格缺陷引起的电子散射以及电子与电子之间的相互作用三种效应来决定。

纳米Si/C/N粉体的吸波机理与其结构密切相关。但目前对其结构的研究并没有得出确切结论,本文仅以M.Suzuki等人对激光诱导SiH4+C2H4+NH3气相合成的纳米Si/C/N粉体所提出的Si(C)N固溶体结构模型来作说明。其理论认为,在纳米Si/C/N粉体中固溶了N,存在Si(N)C固溶体,而这些判断也得到了实验的证实。固溶的N原子在SiC晶格中取代C原子的位置而形成带电缺陷。在正常的SiC晶格中,每个碳原子与四个相邻的硅原子以共价键连接,同样每个硅原子也与周围的四个碳原子形成共价键。当N原子取代C原子进入SiC后,由于N只有三价,只能与三个Si原子成键,而另外的一个Si原子将剩余一个不能成键的价电子。由于原子的热运动,这个电子可以在N原子周围的四个Si原子上运动,从一个Si原子上跳跃到另一个Si原子上。在跳跃过程中要克服一定势垒,但不能脱离这四个Si原子组成的小区域,因此,这个电子可以称为“准自由电子”。在电磁场中,此“准自由电子”在小区域内的位置随电磁场的方向而变化,导致电子位移。电子位移的驰豫是损耗电磁波能量的主要原因。带电缺陷从一个平衡位置跃迁到另一个平衡位置,相当于电矩的转向过程,在此过程中电矩因与周围粒子发生碰撞而受阻,从而运动滞后于电场,出现强烈的极化驰豫。

纳米复合隐身材料因为具有很高的对电磁波的吸收特性,已经引起了各国研究人员的极度重视,而与其相关的探索与研究工作也已经在多国展开。尽管目前工程化研究仍然不成熟,实际应用未见报道,但其已成为隐身材料重点研究方向之一,今后的发展前景一片光明。而其一旦应用于实际产品,也必将会对各国的政治、经济、军事等多方面产生巨大影响。

纳米材料的制备方法

下面重点以两种常用的方法来讨论纳米材料的制备方法。

(1)溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是近年来发展的一种制备纳米材料的新工艺。此法是将金属有机或无机化合物经溶液制成溶胶,再在一定条件下(如加热)将其脱水,则具有流动性的溶胶逐渐变粘稠,成为略显弹性的固体凝胶,再将凝胶干燥、焙烧得到纳米级产物。烧结的方式和温度随物料的不同也有差异,如用微波加热代替常规加热,在较低的温度和极短时间内合成了粒度小、纯度高的超细粉;还比如用γ射线照射制得纳米级CdSe/聚丙烯酰胺复合粉。此类方法还能制备气孔互联的多孔纳米材料。可利用液体渗透、物理方法和化学沉积、热解、氧化及还原反应来填充气孔以制备复合材料。目前采用此法制备纳米材料的具体技术和工艺很多,但按其产生溶胶-凝胶的机制来分主要有三种类型。

(a)传统胶体型。通过控制溶液中金属离子的沉淀过程,使形成的颗粒不团聚成大颗粒而沉降,得到稳定均匀的溶胶,再经蒸发溶剂(脱水)得到凝胶。Adriana S.Albuquerque等人运用传统胶体法使Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒向前在SiO2玻璃相中,通过改变铁氧体的量和退火温度来获得需要的磁性能。

(b)无机聚合物型。通过可溶性聚合物在水或有机相中的溶胶-凝胶法过程,使金属离子均匀分散于凝胶中。常用聚合物有聚乙烯醇、硬脂酸、聚丙烯酰胺等。王丽等人用聚乙烯醇溶胶-凝胶法制得Ni1-xZnxFe2O4(0≤x≤1)纳米颗粒,此法得到的产物纯度高,颗粒细,热处理温度低。Gang Xiong等人用硬脂酸凝胶法制得10-25nm大小的Ba4Co2Fe36O60粉末,且随热处理温度提高,粉末形状由球形转化为立方体。

(c)络合物型。利用络合剂将金属离子形成络合物,再经溶胶-凝胶过程形成络合物凝胶。常用络合剂有柠檬酸等。刘常坤采用柠檬酸络合分解的溶胶-凝胶法制得平均粒径30nm且分散均匀的CoFe2O4超细微粒。

与其他传统的无机材料制备方法相比,溶胶-凝胶法具有反应烧结温度低,粒径分布均匀等优点,但其也有反应时间过长,凝胶易开裂等缺点。这些都值得我们在应用此法时给予足够的注意。

(2)激光诱导化学气相反应法

激光诱导化学气相反应法是利用激光来引发、活化反应物系,从而合成高品位纳米材料的一种方法。其基本原理是:利用大功率激光器的激光束照射于反应气体,反应气体通过对激光光子的强吸收,气体分子或原子在瞬间得到加热、活化,在极短时间内反应气体分子或原子获得化学反应所需要的温度,迅速完成反应、成核与凝聚、生长等过程,从而制得相应物质的纳米微粒。因此,简单的说,激光法就是利用激光光子能量加热反应体系,从而制得纳米微粒的一种方法。通常,入射激光束垂直于反应气流,反应气体分子或原子吸收激光光子后被迅速加热,根据J S Haggerty的估算,激光加热的速率为106-108°C/s,加热到反应最高温度的时间小于10-4s。被加热的反应气流将在反应区域内形成稳定分布的火焰,火焰中心的温度一般远高于相应化学反应所需温度,因此反应将在10-3s内完成。生成的核粒子在载气流的吹送下迅速脱离反应区,经短暂生长过程到达收集室。

入射激光能否引发化学反应取决于入射光的频率——气体分子对光能的吸收系数一般与入射光频率有关。为保证制备过程中反应生成的核粒子快速冷凝,获得超细微粒,需要冷壁式反应室。常用水冷式反应器壁和透明辐射式反应器壁。这样有利于在反应室中构成较大温度梯度分布,加速生成核粒子冷凝,抑制其过分生长。此外,为防止颗粒碰撞、粘连团聚,甚至烧结,还需要在反应器内配惰性保护气体,使生成的纳米微粒的粒径得到保证。另外,通过对加入反应气体成分的控制,可以制得复合纳米材料。

激光法与普通加热法制备纳米微粒有极大不同,这主要表现为:

(a)冷的反应器壁,无潜在污染。

(b)原料气体分子直接或间接吸收光子能量后迅速进行反应。

(c)反应具有选择性。

(d)反应区条件可以被精确的控制。

(e)激光能量高度集中,反应区与周围环境之间温度梯度大,有利于生成核粒子快速凝结。

由于激光法具有上述的技术优势,因此,采用此法可以制得均匀、高纯、超细、粒度窄分布的各类微粒。尽管存在成本较高的问题,但这种方法也已经开始走向工业化,毕竟,激光法是一种制备纳米微粒的理想方法。

纳米复合隐身材料的复合新技术

隐身材料按其吸波机制可分为电损耗型与磁损耗型。电损耗型隐身材料包括SiC粉末、SiC纤维、金属短纤维、钛酸钡陶瓷体、导电高聚物以及导电石墨粉等;磁损耗型隐身材料包括铁氧体粉、羟基铁粉、超细金属粉或纳米相材料等。运用复合技术对这些材料进行纳米尺度上的复合便可得到吸波性能大为提高的纳米复合隐身材料。近年来,纳米复合隐身材料的制备新技术发展的很迅速,这些新的复合技术主要包括一下几种:

(a)以在材料合成过程中于基体中产生弥散相且与母体有良好相容性、无重复污染为特点的原位复合技术。

(b)以自放热、自洁净和高活性、亚稳结构产物为特点的自蔓延复合技术。

(c)以组分、结构及性能渐变为特点的梯度复合技术

(d)以携带电荷基体通过交替的静电引力来形成层状高密度、纳米级均匀分散材料为特点的分子自组装技术。

(e)依靠分子识别现象进行有序堆积而形成超分子结构的超分子复合技术。

材料的性能与组织结构有密切关系。与其他类型的材料相比,复合材料的物相之间有更加明显并成规律化的几何排列与空间结构属性,因此复合材料具有更加广泛的结构可设计性。纳米隐身符合材料因综合了纳米材料与复合材料两者的优点而具有良好的对电磁波的吸收特性,已经成为目前各主要国家材料科技界人士争相研究的热点之一。 电路模拟隐身材料

该技术是在合适的基底材料上涂敷导电的薄窄条网络、十字形或更复杂的几何图形, 或在复合材料内部埋入导电高分子材料形成电阻网络, 实现阻抗匹配及损耗, 从而实现高效电磁波吸收。这种材料能在给定的体积范围内产生高于较简单类型吸波材料的性能。但对每一种应用, 都必须运用等效电路或二维周期介质论在计算机上进 行 特定的匹配设计, 而且涉及计算比较麻烦。

手征隐身材料

所谓的手征是指一个物体不论是通过平移或旋转都不能与其镜像重合的性质。研究表明, 手征材料能够减少入射电磁波的反射并能够吸收电磁波。目前, 用于微波波段的手征材料都是人造的。现在研究的手征吸波材料是在基体中掺杂手征结构物质形成的手征复合材料。

红外隐身柔性材料

这种材料是指以织物为中心开发的各种红外隐身材料, 常常以高性能纤维织物为基础。

红外隐身服

美国特立屈公司( TeledyncIndustr ies Inc) 设计出一种红外隐身效果较好的隐身服,它由多层涂层织物复合加工而成。基布采用多孔尼龙网,并在表面镀银,再在基布上粘贴具有不同红外发射率的布条,布条的一端可以自由飘动,同时控制布条表面涂层面积的大小和形状。这种隐身服可以与背景保持一致,从而保证人体的红外特性难于被红外探测器探测到。

满意的红牛
俭朴的大侠
2026-03-31 01:37:54
市场上的防水材料不下上百种,而真正与我们息息相关的材料也就三四种左右。就建材市场(超市)来讲主要有:①聚氨酯类

②丙烯酸类

③聚合物高分子类

④水泥灰浆类。这四类防水涂料就防水性能而言,水泥灰浆类<聚合物高分子<丙烯酸类<聚氨酯类

灰浆类防水涂料是以丙烯酸酯乳液和多种填加剂组成的有机乳液料,配以特种水泥及多种填充料组成的无机粉料,经一定比例配制成的双组分水性防水灰浆。该类涂料属于水性涂料,无毒无害,无污染,是真正的环保型涂料,它可直接在混凝土表面施工并粘接牢固,施工方便,不受基层含水率的限制,干燥快,凝结时间短,施工2小时后即可在表面粘贴瓷砖。但由于该类材料属于刚性防水涂料,成膜后缺乏弹性,会随着建筑沉降和错位影响防水效果,一般适用于结构比较稳定的部位。

谦让的薯片
无限的抽屉
2026-03-31 01:37:54
四氧化三铁是一种常用的磁性材料。

特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。

天然的磁铁矿是炼铁的原料。

用于制底漆和面漆。

它的硬度很大,可以作磨料。

四氧化三铁还可做颜料和抛光剂。

我们还可以通过某些化学反应,比如使用亚硝酸钠等等,使钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁,用来防止或减慢钢铁的锈蚀,例如枪械、锯条等表面的发蓝、发黑。俗称“烤蓝”。

 在当代电气化和信息化社会中,磁性材料的应用非常广泛。四氧化三铁磁性材料作为一种多功能磁性材料,在肿瘤的治疗、微波吸收材料、催化剂载体、细胞分离、磁记录材料、磁流体、医药等领域均已有广泛的应用,这种材料很有发展前景。

迷人的板栗
个性的帆布鞋
2026-03-31 01:37:54
严格意义上讲,与F-35年代相当的这批四代机,它们其实已经不依赖隐身涂料了,而是让飞机的蒙皮承担起吸收雷达波的任务。直观一点的说:早期的隐身飞机在蒙皮上刷上吸波材料。而现在的隐身飞机用吸波材料做蒙皮。

(实际上,用隐身材料做蒙皮的思路在B-2那个时代已经有了,不过当年的复合材料生产技术远远达不到要求的水平,只能退而求其次)

严格意义上的“隐身涂料”最早是用在F-22与B-2这两款隐身飞机上的。至于更早一些的F-117?它用的根本不是“涂料”,而是一种贴在机身表面的“雷达波吸收板”。

对于F-22和B-2来说,涂刷在机身表面的隐身涂料其附着性并不好,很容易被刮下来,在实际的使用中,因为环境温度的变化,还会热胀冷缩然后脱落。如此一来,几乎需要飞一次刷一次,非常麻烦,而且飞机出动任务前刷涂料来不及,所以都是平时刷好然后把飞机停在恒温机库里。

“涂敷型吸波材料”是这种涂料的学术称呼,其主体成分通常为“金属氧化物”,比如“氧化铁”。而如今的F-35用的是另一种隐身材料,更确切的说,是“一体化隐身蒙皮”,或者“结构型隐身涂料”。

即飞机的蒙皮本身就是由隐身材料制成的,材料的主体成分通常为“树脂基增强塑料”这类复合材料,而非传统的金属氧化物。这种材料有许多优势,结构重量较轻,同时能承受200-300度的高温,这对于提高飞行速度有很大的优势。除此之外,维护也简单的多。即使飞机蒙皮上覆盖的涂层损伤,对整机隐身特性的影响也不大,对于提高飞机出勤率,机场适应性有很大的作用。

现如今使用“结构型隐身涂料”的飞机就是FC-31,歼-20与F-35这3款。

凶狠的飞机
优秀的乌冬面
2026-03-31 01:37:54
不需要每一次都涂,看一下2019-01-02 科技日报 登载的这一篇报道

近日,澳大利亚为从美国购买的72架F-35A隐身战斗机举行接机仪式。然而,这里极度干燥与炎热的气候,很可能令F-35隐身涂料经常脱落“掉粉”。澳军方对此表示担忧,“最极端的情况,可能每飞行一次就得重涂。”

F-35隐身涂料与其他材料共同的特性是,在高速、高温、高寒、高盐等极端环境下可能会发生缺损。据统计,澳大利亚的荒漠、半荒漠占总面积比重约44%,比非洲更高,气候极其干燥。再加上F-35是超音速飞行,高速下空气分子的摩擦对机体影响较大,飞机机翼等部位的涂料就比较容易脱落。

“但即便如此,并不是飞一次就得涂一次,也不是从头到尾全部涂一次。”时家明说,隐身涂料非常精密,稍微的刮痕可能就足以让雷达侦测到战斗机的行踪。因此,每到维护时,会先检测飞机隐身涂料的损伤或脱落部位,再在这些部位像补刷油漆一样地补上涂料。此外,F-35战机在设计时便注意到要使吸波材料具备隐身性能,以及必须便于使用和维护。资料显示,F-35的吸波材料研制目标是在飞机整个寿命期内,基本只需要目视检查,并在损伤后快速修理。

隐身技术,准确地说是目标特征信号控制或缩减技术。飞机隐身作为一项系统性工程,大多使用复合手段,最重要的是外形设计和吸波材料相结合,意在控制飞机的雷达散射截面积。外形技术对降低飞机的雷达散射截面积有明显效果,而隐身材料在某些关键部位使用,在外形设计基础上进一步降低雷达散射截面积。

F-35战机采用特定的外形设计,显著减小了雷达散射截面积;同时,在机身表面涂敷吸波材料,“吸波涂料通常由磁性金属粉末和粘合剂构成,能吸收雷达波,让反射的雷达波变得很弱,缩短雷达发现目标的距离,实现隐身功能。涂敷隐身材料后,F-35战机的雷达反射截面积仅0.001平方米,相当于一个高尔夫球大小,一般雷达很难看见它。”不过,全球范围内能研制出高性能隐身涂料的国家屈指可数,隐身涂料的主要成分更是核心机密。

西方国家在第四代战机中强调具有隐身性能的多用途超音速战斗机,代表机型有F-22和F-35。美国的飞机隐身技术处于世界领先地位,自20世纪50年代开始隐身技术研究,70年代制定了综合应用多种隐身措施研制隐身飞机的计划,其杰出代表是F-117A隐身攻击机、B-2隐身战略轰炸机、F-22隐身战斗机。F-35属于具有隐身性能的多用途战斗攻击机。

老迟到的西牛
调皮的花卷
2026-03-31 01:37:54
2 . 1 舰船用防污涂料

目前防污涂料发展的主要类型:①不含有机锡的自抛光防污涂料;②无锡的磨蚀型防污涂料;③无毒防污涂料 ( 低表面能涂料、生物防污涂料 ) ;④导电防污涂料。其中以不含有机锡的低毒或无毒防污涂料为主要研究和开发目标,以无锡自抛光或磨蚀性防污涂料产品的开发最快。无锡自抛光防污涂料具有长效防污和降阻节能的特点,同时符合环境保护要求,无论在经济 上还是在军事上均具有十分重要的现实意义。

低表面能防污涂料俗称“不粘”涂料。它利用涂料表面具有低表面能的物理性能使海生物难于附着或者即使附着其黏结力也很小,在船舶低速航行时,受到海水剪切力作用很容易被清除。现有的低表面能防污涂 料主要以有机硅、有机氟树脂为基体树脂,利用有机 硅、有机氟的低表面能特性而制成的。此类防污涂料已开始实际应用,防污期效最长可达 5 a 。

生物防污涂料用天然防污剂是利用生物技术从多 种海洋动植物和陆地植物中提取的天然防止海生物污 损的物质,主要有大叶藻类防污剂、苦动栋树防污剂、酰化丹叶大黄素贻贝防污剂、辣根防污剂、海绵脂肪酸防污剂、含有分解蛋白酶的防污剂等。仿生防污涂料利用的是仿生学原理。主要有 2 个方向:①提取海洋中的天然活性物质作为防污剂;②模拟大型海洋动物的表皮结构来实现防污。生物技术是一个高产出产业,利用生物技术生产制作上述各类防污剂,对人体、环境和海生物无害,开发这一领域将会产生巨大的社会效 益和经济效益。

导电防污涂料是在船体外壳表面涂上数层导电涂料,当微小直流电通人涂覆有导电涂料的表面时,会使海水电解产生次氯酸钠,达到防止海生物附着于船壳 表面的目的。 低 VOC 防污涂料的实现途径通常有 3 种:①水性防污涂料;②粉末防污涂料;③高固含量防污涂料。目前,国内外对低 VOC 防污涂料的研究和开发见诸报道的也只是在水性防污涂料方面取得的成果 。

海洋防污涂料是海洋涂料中最重要的品种之一, 直接对船主的利益和海洋环境产生影响,所以研究人员和涂料供应商努力开发更为环保、性能更好、更具有竞争力的海洋防污涂料。

防污技术还包括电化学防污方法、控制腐蚀微生物的新方法——电化学杀菌 和外加电位防污法。

2 . 2 船体防锈涂料

目前船底防锈涂料的品种大体可分成 3 大类:①传统的沥青系和油性系;② 以环氧、乙烯、环氧沥青、乙烯沥青和氯化橡胶树脂为主体的高性能船底防锈涂料;③新型高性能船底防锈涂料,主要包括改性环氧、玻璃鳞片涂料、氟树脂涂料等。

2 . 3 舰船用特种功能涂料

舰船特种涂层材料是舰船装备不可缺少的组成部分。它涉及的领域包括:耐高温、隔热、防火、吸声阻尼、吸波、光学伪装等,主要有舰用雷达吸波隐身涂料、吸收声纳波涂料、红外隐身涂料、抗热辐射涂料、飞行甲板防滑涂料、耐高温涂料等,尽管用量不大,但是舰船不可缺少和替代的配套材料,而且随着武器装备现代化进程的加快,特种涂层材料在舰船各部位所起的 作用越来越大。

3 吸波涂料

吸波涂料是能够吸收投射到它表面的电磁波能量,并通过材料的损耗转变成热能的一类材料。吸波涂料主要由吸收剂和黏结剂组成。其中含有特定电磁参数的吸收剂是吸波涂料的关键所在,决定了吸波涂料的吸波性能;黏结剂是涂料的成膜物质,是使涂层牢 固黏附于被涂物表面并形成连续膜的主要物质。吸波 涂料一般根据吸收剂不同可分为以下几类:铁氧体吸波涂料、羰基铁吸波涂料、金属超细粉末或金属氧化物磁性超细粉末吸波涂料、陶瓷吸波涂料、纳米吸波涂料、放射性同位素吸波涂料、导电高分子吸波涂料、视黄基席夫碱盐类吸波涂料、手征性吸波涂料、掺杂高损物吸波涂料、稀土元素吸波涂料。

研究高性能、宽频带吸波涂料以展宽有效频带、实现多频谱隐身效果为吸波涂料未来发展的主要方向。同时,研究各种新的吸收剂,探讨新的吸波机理,以满足吸波涂层所追求的“薄、轻、宽、强”的目标 。

吸波涂料是军事上的主要隐形材料之一,在民用 产品上的应用也相当广泛,如人体安全防护、微波暗室消除设备和通讯及导航系统的电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容,以及波导或同轴吸收元件、广播电视发射台的电磁辐射防护、工业 科学和医疗设备电磁辐射防护、日常生活用品微波炉、 手机的电磁辐射防护等许多方面。 [Page]

4 纳米隐身涂料

隐身涂料是固定覆盖在武器系统结构上的隐身材料,按其功能可分为雷达隐身涂料、红外隐身涂料、可见光隐身涂料、激光隐身涂料、声纳隐身涂料和多功能隐身涂料等。纳米涂料一般都是由纳米材料与有机涂料复合而成的,更科学地讲应称作纳米复合涂料。经过几十年的发展,隐身涂料作为隐身技术的关键技术之一,已不仅仅用于飞航导弹等飞行器上,最新的发展是几个主要工业化国家和军事强国已开始将隐身涂料技术应用于海军舰艇、隐身装甲车、隐身水雷、隐身火炮、隐身坦克、隐身车辆、隐身雷达、隐身通讯系统、隐身工程、隐身工事、隐身机器人、隐身作战服和红外隐身照明弹等技术装备上。

纳米材料在舰船涂料中应用的领域有:①吸收雷达波涂层。②舰船红外隐身涂层:纳米氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛的复合粉体与高分子纤维结合对中红外光波段有很强的吸收性能,这种复合体对该波段的红外探测器有很好的屏蔽作用,既具有优良的吸收雷达波的特性,又有良好的吸收和耗散红外线的性能,具有明显的隐身功能。③潜艇伪装涂料:潜艇伪装涂料的技术关键是涂料的湿反射率和耐老化性。应用纳米级的深色颜料,是降低伪装涂料的湿反射率和提高耐老化性的有效途径之一。④超耐候的船壳漆:纳米二氧化钛具有吸收紫外线的性能,可提高涂料的耐老化性。它们都可以作为今后主要发展的添加剂之 一 一。⑤船舶舱室内抗霉涂料:纳米二氧化钛、纳米氧化锌等纳米材料可作为对人体无毒、抗菌范围广、热稳定性优良的抗菌剂。可以利用纳米材料的抗菌作用,制备舱室内的新型高效防菌防霉材料和涂料。⑥新型高效船底防污涂料:采用纳米级防污剂,如纳米氧化亚铜、纳米氧化锌等,或者采用微胶囊技术可能是一个有效的途径。⑦船舶阻燃材料和涂料:某些纳米微粒具有阻燃功能,如纳米氧化锌可以作为阻燃剂添加到船舶舱室内装饰材料中或配制成阻燃涂料,提高船舶非金属装饰材料和阻燃涂料的防火性。

5 汽车涂料

汽车涂料包括汽车在制造与维修中使用的涂料,主要品种有汽车底漆、汽车面漆、罩光清漆、汽车中间涂料和汽车修补漆等。汽车涂料已经成为一种专用涂料。在汽车工业发达国家,汽车涂料的产量占涂料 总产量的 20 %左右。

5 . 1 底漆

世界各国汽车底漆绝大部分使用阴极电泳漆,阴极电泳漆今后的发展方向是高耐久性、高泳透力、低颜料含量、低 VOC 、低气味、低发烟、无重金属、少 CO2 产生量、质轻、节能等。无铅阴极电泳涂料、低温固化型电泳涂料等在欧美和日本也已有应用。

5 . 2 中涂漆

腻子、二道底漆和封闭漆都是配套涂层的中问层, 即中涂漆。中涂漆和面漆开发的重点为水性涂料、粉 末涂料和高固体分涂料。

5 . 3 面漆

汽车用面漆在整个涂层体系中发挥着主要的装饰和保护作用,决定了涂层的耐久性能和外观。目前一些西方发达国家的新建汽车涂装线上,已采用了水性汽车面漆,国内基本上还主要使用溶剂型面漆。汽车面漆的主要品种是磁漆,一般具有鲜艳的色彩、较好的 机械性能和耐候性。

5 . 4 金属闪光底色漆

所谓金属闪光底色漆就是作为中涂层和罩光清漆 层之间的涂层所用的涂料。它的主要功能是着色、遮 盖和装饰作用。金属闪光底色漆之所以具有这种特殊 的装饰效果,是因为该涂料中加入了金属铝粉或珠光 粉等效应颜料。

5 . 5 塑料涂料

汽车塑料涂料与其他金属部件用涂料相似,也分为底漆、底色漆、清漆或面漆。

5 . 6 阻尼涂料

最近几年来,汽车阻尼涂料一般采用以聚氯乙烯 树脂 ( 即 PVC) 为主要基料制成的一种无溶剂的 PVC 系列涂料,其固体含量一般可达到 100 %。这种 PVC 涂料有较好的硬度、伸长率、剪切强度和拉伸强度,能很好地满足阻尼涂料的性能要求。

5 . 7 粉末涂料

汽车用粉末涂料有环氧聚酯混合型、聚酯、聚氨酯和丙烯酸等类型。今后,汽车用粉末涂料的发展将在进一步提高耐候性、抗紫外线性、低温固化、薄膜化和装饰性等方面努力。

5 . 8 纳米材料在汽车涂料中的应用

纳米材料在汽车涂料中的应用主要包括纳米面漆、纳米玻璃涂料、碰撞变色涂料、抗石击涂料、防静电涂料、除臭涂料等。利用其特殊性能,开发性能优异的汽车涂料具有广阔的发展前景。

6 其他新型涂料

6 . 1 防滑涂层

舰载飞机甲板防滑涂层主要指航空母舰、大型驱 逐舰等军舰起降飞机和停泊飞机所配备的特有的防滑涂层。根据其采用的材料不同,可分为树脂基防滑涂层和金属基防滑涂层;根据涂装方法的不同又可分为 喷涂甲板防滑涂层和辊涂甲板防滑涂层。

6 . 2 潜艇特征信号控制涂层 [Page]

潜艇的声学特征控制技术是一门综合应用技术。声隐身涂层具有阻尼作用、隔声作用、消声作用,目前有隔声材料、消声材料聚氨酯声隐身涂层。

6 . 3 新型光触媒涂料

中国科学院理化技术研究所最近成功研制出同时具有抗菌、防雾、自洁、光催化分解污染物等多重功效的新型光触媒涂料。该涂料中的主要功能成分为 TiO2 及其银系复合物。这种涂料可在多种材料如玻璃、陶瓷、塑料等表面使用,赋予这些材料抗菌、防雾、防霉、自洁、光催化分解污染物等多重功能。因此这种涂料可在多种场合诸如汽车后视镜、汽车玻璃、玻璃幕墙、道路交通指示牌、广告牌、汽车车身和火车车身上使用。理化所已就此项技术申请了国家发明专利。

6 . 4 新型净化汽车尾气涂料

英国的幸福时代化学公司最近发明了一种涂料,将这种涂料涂在汽车的排气管内,可吸收汽车尾气中的大多数有害气体。除了净化汽车尾气外,该公司还希望这种涂料能成为建筑工程师和城市规划人员消除环境污染的新武器。这种涂料是一种聚硅氧烷基涂料,其中分布着大量直径约 30 nm 的二氧化钛和碳酸 钙球形颗粒。

6 . 5 新型保护光盘不受磨损涂料

El 本 TDK 公司开发出一种具有很强抗磨损能力的新型光盘涂料。 CD 、 DVD 等光盘使用这种涂料涂装后,可有效地免除光盘表面受到磨损后数据无法读出的苦恼。这种新型涂料采用了双层制作工艺。 TDK 公司表示,这种新涂层不但比该公司两年前开发的单层 涂层更加坚韧耐磨,而且在可见光范围内是透明的,可 以很好地保护彩色液晶显示屏表面不受损坏。

6 . 6 新型室温可逆变色涂料

一 种以钴盐为变色晶体、吸水性材料为水汽平衡剂的变色涂料。这种涂料能够有效地克服环境湿度、成膜材料对色变点温度的影响,变色涂料的色变点可以限定在 30 ~ 32 ℃之问。同时,添加其他惰性颜料可以形成具有多种调和色的变色涂料。

6 . 7 新型热防护涂料

研究了一种用于超音速飞行器的外热防护涂料。防热涂料应具有密度小、导热系数小、比热容大、热解温度低、热解潜热大、气化分数高、热解气体比热容高、辐射系数大及与飞行器表面的黏结性好等特性。苯基硅树脂改性的 E 型环氧具有良好的性能,以其为基体的涂层材料性能较好。

6 . 8 热障涂层及溶胶一凝胶涂层

目前,提高燃气轮机工作温度最可行和最经济的途径是在使用先进的高温合金材料和冷却技术的前提下采用热障涂层。使用热障涂层可以减少热量从燃气向金属部件的传递,使金属部件的工作温度降低 50 ~ 80 ℃ ,短时问内可降低 140 ℃ 。热障涂层包括 2 个部分:内层的抗氧化合金层 ( 中间层 ) 和外层的绝缘陶瓷 层 ( 面层 ) 。

溶胶一凝胶涂层技术应用于金属表面上,赋予金属表面更高的抗氧化性能、耐腐蚀性能等,具有广泛的 应用前景。随着溶胶一凝胶涂层技术及控制技术的发 展,将对提高金属的抗腐蚀能力做出更大的贡献。

7 结语

开发环境友好型防污涂料是 21 世纪海洋涂料的发展方向之一,无毒低表面能防污涂料、无锡自抛光防污涂料、来源广泛的生物仿生防污涂料将是未来发展的重点所在,发展新型的海洋防污涂料技术势在必行。相信实现新型海洋防污涂料的商业化、实用化将为期不远 引。由于纳米材料在具有良好吸波特性的同时还具有频带宽、兼容性好、面密度低、涂层薄的特点,美、俄、法、德、日等国都把纳米材料作为新一代隐身材料加以研究和探索。从市场看汽车涂料是整个涂料行业的发展重点之一。一些新型涂料的开发与应用丰富了涂料类型,对涂料行业的发展做出了贡献。涂料基本知识

另附

一、 涂料的定义及作用

定义:俗称油漆,是一种涂覆在物体表面经过一定时间的物理和化学反应变化后,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。

作用:保护作用、装饰作用、色彩标志、特殊作用

二、 涂料的组成

主要成膜物质:天然树脂、植物油、人造、合成树脂

次要成膜物质:颜料(着色、防锈、特种)、功能材料

辅助成膜物质:溶剂、助剂、催化剂等

三、 涂料的分类

按形态分类:溶剂型、无溶剂、水性、粉末

按用途分类:建筑、皮革、纸张、木器

按成膜机理分类:水乳胶、塑性熔胶、挥发性

按施工工序分类:底漆、腻子、二道底漆、面漆

按涂膜性能分类:绝缘、防锈、耐磨、防腐蚀

按成膜物质分类:环氧树脂、天然树脂、醇酸树脂

四、船舶涂料的分类

船用车间底漆

水线以下涂料:船底防锈、防污漆、船用防锈漆

水线以上涂料:船用水线漆、船壳漆、甲板漆、货舱漆、舱室内部用面漆

液舱涂料:饮水舱涂料、压载舱漆、油舱漆、机舱舱底涂料

第二节 船舶涂装工艺

船舶涂装工艺主要包括钢材表面除锈和涂漆两项工作

一、 钢材表面除锈

1、手工除锈(使用简单工具或小型机械除锈工具除锈如风动打磨工具)

2、喷砂(丸)除锈

3、化学除锈

4、抛丸除锈

二、涂漆作业

1、空气喷漆

原理:压缩空气从空气帽的中心孔喷出,在涂料喷嘴前端形成负压区,使从喷嘴喷出的涂料进入高压气流区,迅速扩散呈雾状飞向被涂物表面。

方法:利用各种喷枪进行作业

特点:涂漆效率高、适应性强、漆膜质量好、涂料利用率低(50%),污染环境。

2、高压无气喷漆

原理:不需借助压缩空气喷出使涂料雾化,而是给涂料施加高压使其喷出雾化。

方法:利用无气喷漆设备进行作业

特点:涂漆效率高(比空气喷漆高3倍以上)、对涂料黏度适应范围广、漆膜质量好、涂料利用率高,污染环境小。

任性的蜗牛
辛勤的帽子
2026-03-31 01:37:54
隐形飞机的原理

隐形对于一般人来说都不陌生,虽然这些说法大多数来自小说和神话,但是在现实生活中也不乏隐形的例子。比如说变色龙就能够通过改变自己的颜色来进行隐形。人们通过研究仿生学,并且应用了最新的技术和材料,终于在庞大的飞机上也实现了隐形。

从原理上来说,隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到,它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号,虽然是最为秘密的军事机密之一,隐形技术已经受到了全世界的极大关注。

让我们看看隐形飞机在设计上遵循的规律。隐形飞机最重要的两种技术是形状和材料。首先,隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面,最好采用凹面,这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。例如,SR-71“黑鸟”飞机和B-1隐形轰炸机采用的弯曲机身;贝尔AH-1s“眼镜蛇”直升机最先采用的扁平座舱盖;在海湾战争中发挥重要的F-117A“大趋势”隐形战斗机采用的多面体技术;美国波音F-111实验机上的任务自适应机翼等。这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪,就是因为特种的形状能够完成不同的反射功能。

其次,隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料,吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。雷达吸波材料分两大类,一类是谐振型,一类是宽频带型。其中谐振型雷达吸波材料是为了某一频率而设计的、以磁性材料为基础、能把相消干涉和衰减结合起来的吸波材料。宽频带雷达吸波材料通常通过把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之类的基体中制成,它在一个相当宽的频率范围内保持有效性。把雷达吸波材料与雷达能量可以透过的刚性物质相结合,形成雷达吸波结构材料,这种材料还属于保密的吸波材料之一。运用最新的材料,隐形飞机在雷达上反射的能量几乎能够做到和一只麻雀的反射能量相同,仅仅通过雷达就想分辨出隐形飞机是非常困难的。

另外,应尽量减少机身的强反射点或者说是“亮点”、发动机的噪声以及机体本身的热辐射等,因为这些方面的存在也容易“出卖”飞机的存在。例如,SR-71黑鸟飞机就采用闭合回路冷却系统,把机身的热传给燃油,或把热在大气不能充分传导的频率下散发掉。

隐形飞机在现代战争中发挥着重要的作用。例如,在1991年的海湾战争中,美军派出了42架F-117A隐形战斗机,出动1300余架次,投弹约2000吨,在仅占2%架次的战斗中去攻击了40%的重要战略目标,自身没有受到任何损失。随着材料技术和更新的技术的出现,隐形飞机的隐形能力会越来越强,在未来战争中的作用会越来越突出。

有隐形就有反隐形,随着对隐形技术的不断了解,各个国家同时也在不断寻求反隐形的技术。虽然隐形飞机的材料和形状十分巧妙,但是还是不可避免地在雷达上会留下一点痕迹。而且,隐形飞机为了隐形,牺牲了另外的一些技术性能,比如F-117A这种先进的战机的速度就远远低于普通的战机,而且飞行高度甚至在肉眼观察范围之内,这样地面发现成为了这种隐形战机的敌人,而且已经有通过地面火炮成功击落F-117A的战例。

目前,隐形飞机从最早的美国20世纪60年代的TR-1型飞机,发展到20世纪90年代的F-117“夜鹰”隐形战斗机、F-22型先进战术战斗机和A-12“复仇者”海军舰载隐形攻击机等,隐形和反隐形的不断较量将使未来飞机的结构设计和性能进一步优化。

难过的发卡
无情的便当
2026-03-31 01:37:54

首先,我国是掌握“飞翼式”气动布局的,比如说图片上的“彩虹7”型战略无人机、攻击11型无人机,这两型大型无人机已经服役一段时间了,这说明“飞翼式”气动布局我国研制的时间也很早,先在无人机上进行设计与制造,通过验证和实机应用之后,再把成果用在隐身轰炸机上,所以从隐形轰炸机方面来说,不用不计成本,以现有的能力就能制造出来一架。

有军迷会问:机身相对容易一点,最大技术难题发动机呢?在发动机方面我国确实是差一些,不是一朝一夕就能制造出来比肩F118–GE–110发动机水平,但并不是没代替品,目前就有涡扇18,它是俄罗斯D30发动机的中国版本,发动机重量和油耗都有所降低,完全可以用在轰六轰炸机上,如果有需要可以安装四台涡扇18发动机在隐身轰炸机上,而且涡扇20已经安装在运20运输机了,也可以安装在隐形轰炸机上,并不是有太高的技术瓶颈。

图为技术人员正在检查B2A轰炸机的隐身涂层,实事求是的说,该隐身涂料过于昂贵和娇贵,涂料当中含有白银成分,每一次重新喷漆都要把铲掉的旧漆回收,将白银提炼出来回收再利用,涂一次漆要耗资数百万美元,更大的问题是这个种漆不耐高温高湿高盐分环境,B2A必须要在专门的机库里停放,也就有了“机库皇后”的名誉。

而我军歼20隐身战斗机上的漆,要比B2A耐受的多!这涉及到了非常先进的精细化工工艺配方,完全可以用在我军隐身轰炸机,在隐身漆方面我国也没有技术瓶颈。

在航空弹药方面,B2A可使用B83和B61型核航弹;GBU57巨型空气燃烧弹、JDAM精确航弹,但它目前还不能使用各种型号的巡航导弹。

B2投掷GBU57航弹,一次任务可携带2枚,攻击2个重要目标…但B2轰炸机数量太少,研制伊始就以核轰炸机面目出现,任务计算机和弹药管理计算机没有安装可发射/可管理巡航导弹软件,其任务多样性不如B52轰炸机。

B2A所携带的这些航空弹药,不论是核弹和常规航弹我国都能制造,而且有后发优势,隐身轰炸机会在任务多样性方面比它做得更好。

总得来说,我国航空工业经过几十年的艰苦奋斗已经有了一定的技术积累,与航空工业发达国家相比从最初的望尘莫及,追赶到现在观其向背,虽然有些工艺还处于落后水平,但可以用变通的方式加以解决,工业制成品要有很高层次的整合,可以将某些看似落后的技术纳入到整体设计当中,使其发挥出最大的性能,这反而要比新的技术更加的成熟。