雷达隐身用铁基软磁材料(军转民应用)
概述
一般来说,隐身外形对于减小雷达截面积(RCS)的贡献占90%,而雷达吸波材料(RAM)只占10%。如果说,使用RAM可以将飞行器的RCS减小一个数量级,那么利用隐身外形则可以将RCS降低3~4个数量级。但是,在某些目标信号特征范围内,RAM发挥的作用远超上述水平。值得注意的是,外形隐身技术进展缓慢,似乎已经逼近天花板,而隐身材料技术的研究却飞速发展。 材料对隐身的作用起到了非常明显的作用,随着隐形材料的逐步解密,寻找可以对接的市场应用渠道。
需求详情
一种物质吸收电磁波的能力取决于两个参数,即介电常数和磁导率。两者分别描述的是一种物质储存电势能和磁能的能力。存在电势能/磁能的本质是因为材料中存在原子级、分子级或晶格级的电偶极子/磁偶极子。 当电磁波作用到材料上时,这些偶极子指向与磁场相反的方向。在某些材料中,当电磁波消失时,这些偶极子很容易恢复为中性。在另外一些材料中,这些偶极子具有“黏性”,既需要更多的电磁波能量才能使其指向与磁场相反的方向,也需要对之施加额外的能量才能使其恢复到中性。因这部分额外的能量最终在材料中损耗掉了,所以称这种材料的介电常数或磁导率具有吸收分量。 RAM是由基体材料和填充物组成的复合材料。基体通常选择的是介电常数损耗分量较低的材料,这类材料相对介电常数通常较小而磁导率可忽略不计。电磁波穿过基体材料时损耗很小,这正是选择基体材料时需要考虑的物理特性。典型的基体材料一般是不导电的聚合物,包括塑料、玻璃、树脂、聚氨酯和橡胶等。陶瓷具有较高的磁导率和较强的耐热性,而泡沫和蜂窝结构由于包含有大量空气,介电常数(即电能储存能力)特别低。RAM填料通常是由“损耗材料”(即介电常数损耗分量较高)制成的颗粒,或者是覆有“损耗材料”涂层的颗粒。碳是一种良好的“损耗材料”,因为电损耗与电导率成正比,而碳的电导率处于金属和绝缘体之间。磁吸收层需要应用介电常数一般但磁导率(表征磁能储存能力)很大的材料,一般是羰基铁(纯粉末状的金属)或是氧化铁(也称为铁氧体)。这些材料可以混入橡胶或是分散到涂层材料中,而铁氧体通常烧结到某种贴片材料中。 材料的介电常数、磁导率和损耗分量越大,材料能够吸收的电磁能就越多。但是,当电磁波传播到两种介质的边界处时,能量会被反射而不是进入另外一种介质。反射能量的多少取决于两种介质的阻抗,即每种材料磁导率和介电常数比值的平方根。在穿越边界时阻抗改变越大,反射的能量越多,被吸收的能量越少。因此,RAM设计必须综合考虑吸收率与表面反射率,以最大限度地吸收电磁波。
已过期:截止至2025-12-30
金额:100万元-200万元