雷達隱身材料又稱雷達吸波材料,是一種能夠吸收雷達波、降低目標雷達特征信號,使其難以被發(fā)現(xiàn)、識別的功能材料。雷達隱身材料包括雷達結構隱身材料和涂層隱身材料。雷達結構隱身材料是在結構材料中加入具有吸收雷達波特性的填料,使之既能滿足結構的力學性能要求,又能吸收雷達波的功能材料。雷達吸波涂層是在基料中加入具有吸收雷達波特性的填料制成涂料涂覆在武器裝備的表面,達到吸收雷達波目的的功能涂層。
雷達吸波涂料由吸收材料和基料組成。根據(jù)不同的使用要求制成單層或多層的吸波涂料。吸收材料的性能決定了吸波涂料的電磁性能、頻散特性等,基料是吸波材料的成膜物,賦予材料力學性能與耐候性能,特別是應用于高空高速飛行器的隱身涂料要承受苛刻環(huán)境條件的長期考驗。
鐵氧體(主要是尖晶石類和磁鉛石類)作為傳統(tǒng)的吸收材料,具有較高的磁導率和磁損耗,對低頻信號有較好的吸波性能,從 20世紀 50年代至今仍被廣泛使用。磁鉛石鐵氧體比重大、高溫穩(wěn)定性差。為了克服這些缺點,近年來國外正在研制開發(fā)新組成的鐵氧體粉末。一是把鐵氧體制成超細粉末,降低比重,改善其磁、電等物理性能,提高吸波性能。二是制造含有大量游離電子的鐵氧體或在鐵氧體內(nèi)加入少量放射性物質(zhì),在雷達波的作用下,游離電子做急劇循環(huán)運動,大量消耗電磁能,使鐵氧體的吸波性能大大提高。三是研究新型“鐵球”吸波涂層,在空心的玻璃微球表面涂上鐵氧體粉,或?qū)㈣F氧體制成空心微球,這樣制成的鐵球吸波涂層,比重輕于鐵氧體,吸波性能優(yōu)于鐵氧體!拌F球”吸波涂層不僅能吸波,還能偏轉和散射雷達波。
日本在研制鐵氧體涂層方面處于世界領先地位,東京電氣化學工業(yè)公司研制出的由鐵氧體粉末、四氧化三鐵和基料組成的涂料,厚度為 1.7~ 2.5 mm 時,對 5~10 GH Z的雷達波能衰減 30dB 。日本還研制出一種吸波貼片,由吸波層和變換層組成。以鐵氧體粉末和合成樹脂為基料,將金屬或金屬氧化物纖維均勻地分散在基料中,用有機溶劑調(diào)成糊狀,壓成薄片,再在該薄片上貼一層不含金屬纖維的鐵氧體與樹脂的混合物,即制成能吸收寬頻帶電磁波的貼片。俄羅斯在先進的鐵氧體材料中嵌入電熱絲以提高吸波性能,成效顯著,改進后的鐵氧體吸波涂層可以用來對付頻率捷變雷達。除此之外,立方晶系、六方晶系等通過改變鐵氧體的化學成分、粒徑、粒度分布、粒子形狀、混合量和表面處理技術來提高鐵氧體的吸波性能研究也取得了較大的進展。
金屬磁性超細粉和羰基鐵是目前最為常用的雷達吸收材料。由于其粒子細化,磁、電、光等物理性能都發(fā)生了變化,具有較高的磁導率、磁損耗和較好的高溫穩(wěn)定性。除了具有良好的電磁參數(shù),還可以通過改變粒度、組成及粒子的形狀來調(diào)節(jié)電磁參數(shù),使之有利于達到匹配和展寬吸收頻帶的目的。但這種吸收材料的最大弱點是比重大,從而影響其在飛行器上的大量應用。
雷達吸波涂料由吸收材料和基料組成。根據(jù)不同的使用要求制成單層或多層的吸波涂料。吸收材料的性能決定了吸波涂料的電磁性能、頻散特性等,基料是吸波材料的成膜物,賦予材料力學性能與耐候性能,特別是應用于高空高速飛行器的隱身涂料要承受苛刻環(huán)境條件的長期考驗。
鐵氧體(主要是尖晶石類和磁鉛石類)作為傳統(tǒng)的吸收材料,具有較高的磁導率和磁損耗,對低頻信號有較好的吸波性能,從 20世紀 50年代至今仍被廣泛使用。磁鉛石鐵氧體比重大、高溫穩(wěn)定性差。為了克服這些缺點,近年來國外正在研制開發(fā)新組成的鐵氧體粉末。一是把鐵氧體制成超細粉末,降低比重,改善其磁、電等物理性能,提高吸波性能。二是制造含有大量游離電子的鐵氧體或在鐵氧體內(nèi)加入少量放射性物質(zhì),在雷達波的作用下,游離電子做急劇循環(huán)運動,大量消耗電磁能,使鐵氧體的吸波性能大大提高。三是研究新型“鐵球”吸波涂層,在空心的玻璃微球表面涂上鐵氧體粉,或?qū)㈣F氧體制成空心微球,這樣制成的鐵球吸波涂層,比重輕于鐵氧體,吸波性能優(yōu)于鐵氧體!拌F球”吸波涂層不僅能吸波,還能偏轉和散射雷達波。
日本在研制鐵氧體涂層方面處于世界領先地位,東京電氣化學工業(yè)公司研制出的由鐵氧體粉末、四氧化三鐵和基料組成的涂料,厚度為 1.7~ 2.5 mm 時,對 5~10 GH Z的雷達波能衰減 30dB 。日本還研制出一種吸波貼片,由吸波層和變換層組成。以鐵氧體粉末和合成樹脂為基料,將金屬或金屬氧化物纖維均勻地分散在基料中,用有機溶劑調(diào)成糊狀,壓成薄片,再在該薄片上貼一層不含金屬纖維的鐵氧體與樹脂的混合物,即制成能吸收寬頻帶電磁波的貼片。俄羅斯在先進的鐵氧體材料中嵌入電熱絲以提高吸波性能,成效顯著,改進后的鐵氧體吸波涂層可以用來對付頻率捷變雷達。除此之外,立方晶系、六方晶系等通過改變鐵氧體的化學成分、粒徑、粒度分布、粒子形狀、混合量和表面處理技術來提高鐵氧體的吸波性能研究也取得了較大的進展。
金屬磁性超細粉和羰基鐵是目前最為常用的雷達吸收材料。由于其粒子細化,磁、電、光等物理性能都發(fā)生了變化,具有較高的磁導率、磁損耗和較好的高溫穩(wěn)定性。除了具有良好的電磁參數(shù),還可以通過改變粒度、組成及粒子的形狀來調(diào)節(jié)電磁參數(shù),使之有利于達到匹配和展寬吸收頻帶的目的。但這種吸收材料的最大弱點是比重大,從而影響其在飛行器上的大量應用。