隱身材料發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

• 2022年5月16日 QiZeHui來(lái)源：中研網(wǎng) 1093 70
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目前研究者通常從兩個(gè)方面進(jìn)行研究:一是低紅外發(fā)射率的著色顏料;二是向彩色涂料中添加低紅外發(fā)射率的填料。就目前的情況而言，進(jìn)行低發(fā)射的著色顏料分子設(shè)計(jì)難度很大，到目前為止，真正靠合成新的分子或改變分子結(jié)構(gòu)得到的彩色顏料還極少。

目前國(guó)內(nèi)外研究較多的多頻譜隱身材料主要有:雷達(dá)與紅外兼容隱身材料、紅外與激光兼容隱身材料、紅外與可見(jiàn)光兼容隱身材料，以及覆蓋包括可見(jiàn)光、近紅外、遠(yuǎn)紅外和微波在內(nèi)的多波段隱身材料。

目前研究者通常從兩個(gè)方面進(jìn)行研究:一是低紅外發(fā)射率的著色顏料;二是向彩色涂料中添加低紅外發(fā)射率的填料。就目前的情況而言，進(jìn)行低發(fā)射的著色顏料分子設(shè)計(jì)難度很大，到目前為止，真正靠合成新的分子或改變分子結(jié)構(gòu)得到的彩色顏料還極少。這就使得熱紅外偽裝面上的顏色配制捉襟見(jiàn)肘。如果在一般彩色涂料中加入低發(fā)射率填料就可以使涂料的發(fā)射率顯著降低，同時(shí)不改變?cè)锌梢?jiàn)光和近紅外偽裝性能，這就可能使得現(xiàn)有的光學(xué)偽裝涂料在紅外波段大有用武之地，可以比較容易地解決紅外隱身與可見(jiàn)光隱身的兼容性問(wèn)題。

據(jù)中研研究院《2022-2027年中國(guó)隱身材料行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)與投資研究咨詢報(bào)告》顯示

隱身材料發(fā)展趨勢(shì)

隨著現(xiàn)代軍用探測(cè)器頻段的不斷拓寬和精度的不斷提高，單一的隱身技術(shù)己經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，隱身技術(shù)將向全空域、全戰(zhàn)場(chǎng)、全波段、智能化和綜合化方向發(fā)展。對(duì)于可見(jiàn)光-紅外隱身技術(shù)而言，其發(fā)展趨勢(shì)可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

(1>可見(jiàn)光-紅外隱身材料的理論研究和機(jī)理討論將得到有力的延續(xù)。可見(jiàn)光-紅外隱身材料的設(shè)計(jì)涉及到自然科學(xué)的各個(gè)方面，其中包括各個(gè)前沿課題，如固體的光學(xué)性質(zhì)、電磁波領(lǐng)域中的漫反射和散射理論、納米吸波材料的紅外性質(zhì)以及固體表面微觀尺寸下的帶電粒子與電磁量子的相互作用等等。其中有很多物理機(jī)理我們還不是很清楚，需要我們?nèi)プ龃罅康墓ぷ?，該領(lǐng)域的研究函待一些重大突破。

(2)軍事目標(biāo)的發(fā)動(dòng)機(jī)、尾氣噴管等強(qiáng)紅外輻射源將得到有效的控制。發(fā)動(dòng)機(jī)和尾氣噴管是飛機(jī)、坦克等軍事目標(biāo)最主要的紅外輻射源，是研究紅外隱身關(guān)鍵，因而必須對(duì)其加以有效的控制。其中，對(duì)目標(biāo)強(qiáng)紅外輻射源遮擋、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率和燃料配方的改良、尾氣噴管形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)、高效尾氣添加劑的研制、燃燒室和尾氣噴管內(nèi)壁絕熱材料的開(kāi)發(fā)將是可見(jiàn)光-紅外隱身首先要解決的問(wèn)題和主要研究的方向。

(3)新的可見(jiàn)光-紅外隱身材料將不斷推出并得到廣泛的研究與應(yīng)用。對(duì)于可見(jiàn)光-紅外隱身涂料而言，它必須具有與背景相一致的顏色和較低的紅外發(fā)射率。就目前的情況而言，進(jìn)行低紅外發(fā)射率的著色顏料分子設(shè)計(jì)難度很大，到目前為止，真正靠合成新的分子或改變分子結(jié)構(gòu)得到的彩色顏料還極少。因而對(duì)于可見(jiàn)光-紅外隱身材料的研究，主要集中在研究開(kāi)發(fā)新的低紅外發(fā)射率填料和紅外高透明性粘結(jié)劑兩個(gè)方面。

(4)納米材料和智能材料在可見(jiàn)光-紅外隱身技術(shù)中的地位將口趨突出。國(guó)內(nèi)外研究者己經(jīng)廣泛開(kāi)展了對(duì)納米隱身材料、智能隱身材料等新型隱身材料的開(kāi)發(fā)和等離子體隱身技術(shù)、仿生學(xué)隱身技術(shù)、有源隱身技術(shù)等隱身新機(jī)理的研究。雖然它們都是近年來(lái)提出的新的隱身材料，目前還不能夠完全取代我們通常所研究的隱身材料，但是它們都有巨大的發(fā)展?jié)摿?，因而必定?huì)推動(dòng)可見(jiàn)光-紅外隱身材料的快速發(fā)展。

(5)在大力提高各單項(xiàng)隱身性能的基礎(chǔ)上盡可能地?cái)U(kuò)展隱身頻段，研究具有可見(jiàn)光隱身、紅外隱身、雷達(dá)隱身、激光隱身等多頻段復(fù)合隱身材料將是可見(jiàn)光-紅外隱身技術(shù)發(fā)展的主流。

隱身材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)、德國(guó)、瑞典研制的多波段隱身材料已達(dá)到可見(jiàn)光、近紅外、中遠(yuǎn)紅外和雷達(dá)毫米波四波段兼容的水平，所開(kāi)發(fā)的隱身涂料可以吸收雷達(dá)、紅外、毫米波，涂到被保護(hù)裝備上之后，最終形成的涂層僅使裝備厚度增加幾個(gè)納米，適用于任何材料和結(jié)構(gòu)。

我國(guó)在多頻譜隱身材料的研究起步稍晚，目前的隱身技術(shù)路徑仍以雷達(dá)隱身涂料為主，同國(guó)外有較大差距，尤其是在裝備的隱身技術(shù)上。

近幾年國(guó)內(nèi)又有許多研究機(jī)構(gòu)相繼對(duì)摻雜氧化物半導(dǎo)體材料進(jìn)行了研究，同時(shí)他們還研究了一些包覆金屬粉末的復(fù)合粒子結(jié)構(gòu)，提出一些夾層結(jié)構(gòu)多層膜結(jié)構(gòu)的復(fù)合隱身材料研究人員用多種填料增強(qiáng)聚丙烯，并通過(guò)熔融紡絲，研制出一種核殼雙組份纖維，他們研究了金屬的種類和含量改變時(shí)反射率的變化情況，結(jié)果表明含鋇鐵氧體、Mn-Zn鐵氧體、青銅填料的吸收劑表現(xiàn)出了良好的雷達(dá)吸收性能，10dB以下吸收帶寬為2.39GHZ。說(shuō)明纖維外殼部分的鋁納米顆粒對(duì)吸波性能的影響非常有限并且在鋁含量為15%質(zhì)量分?jǐn)?shù)下紅外發(fā)射率達(dá)到最小值0.62。

在可見(jiàn)光和近紅外波段(波長(zhǎng)范圍為380-1200nm)偽裝涂料的光譜特性應(yīng)盡可能地與自然背景一致。特別是綠色偽裝涂料，應(yīng)能模擬自然植被的光譜特性，即要求涂料在此波段的反射光譜應(yīng)盡量能與綠色植物的反射光譜相吻合。自然背景的幾種綠色植物的反射光譜，曲線依次代表葉綠素的溶解液、淺草、樹(shù)木，以及普通軍綠色漆的平均值。

隱身材料等特種功能材料對(duì)先進(jìn)武器性能提升至關(guān)重要， 行業(yè)壁壘高。隱身能力已成為衡量現(xiàn)代武器裝備性能的重要指標(biāo)之一， 隱身材料是隱身技術(shù)的關(guān)鍵， 全球范圍內(nèi)廣泛用于飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等各類裝備， 目前已進(jìn)入成熟階段。 隱身材料行業(yè)壁壘高，如行業(yè)技術(shù)門(mén)檻高; 產(chǎn)品研發(fā)周期長(zhǎng)，具有定制化特征;下游客戶的供應(yīng)商選擇具有穩(wěn)定性、排他性等。目前隱身材料行業(yè)市場(chǎng)集中度高，國(guó)內(nèi)僅少數(shù)企業(yè)能夠參與。

更多行業(yè)消息，請(qǐng)點(diǎn)擊中研研究院出版的《2022-2027年中國(guó)隱身材料行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)與投資研究咨詢報(bào)告》。

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  2022-2027年中國(guó)隱身材料行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)與投資研究咨詢報(bào)告

  我國(guó)在多頻譜隱身材料的研究起步稍晚，目前的隱身技術(shù)路徑仍以雷達(dá)隱身涂料為主，同國(guó)外有較大差距，尤其是在裝備的隱身技術(shù)上。目前國(guó)內(nèi)外研究較多的多頻譜隱身材料主要有:雷達(dá)與紅外兼容隱身M...

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