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编号2016120545研究类型理论研究分类号TN2学士学位论文(设计)Bachelor’sThesis论文题目隐身材料的制作与应用作者姓名学号所在院系学科专业名称导师及职称论文答辩时间

中文题目:隐身材料的制作与应用外文题目:ProductionandApplicationofstealthymaterial学生姓名学生学号院系专业学生班级学生承诺我承诺在学士学位论文(设计)活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,本人学士学位论文(设计)内容除特别注明和引用外,均为本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的情况。如有违规行为,我愿承担一切责任,接受学校的处理。学生(签名):2016年5月12日指导教师承诺我承诺在指导学生学士学位论文(设计)活动中遵守学校有关规定,恪守学术道德规范,经过本人核查,该生学士学位论文(设计)内容除特别注明和引用外,均为该生本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的现象。指导教师(签名):年月日

目录TOC\o"1-4"\h\z\u1.绪论 12.隐身材料 63.隐身材料的制作 93.1石墨烯 93.2碳化硅 103.3四氧化三铁/钴纳米复合材料 123.4电阻膜 133.5钛酸钡/钡铁氧体核/壳粒子 143.6掺杂氧化物半导体 173.7La1-xSrxMnO3 194.如何实现隐身 235.隐身材料的应用 275.1碳纳米管的应用 275.2防止电磁污染 285.3在飞机上的应用 305.4看法 306.结论 32参考文献 33

隐身材料的制作与应用XX(指导教师,XXX)(XXX中国XXXXX)摘要:随着现代科学的发展,各种新型材料被发现或被制作,其中就包括隐身材料。在如今,在某种条件下实现隐身是可以做到的,既然如此,那么实现隐身,隐身材料是必不可少的。本文主要介绍了什么是隐身,为了实现隐身的隐身材料有什么特点,如何制作隐身材料,如何利用其特点,介绍了隐身材料在哪些方面有哪些用途,以及自己的一些看法来表明实现隐身对今后生活及发展的影响,以此说明对隐身材料探索,研究的重要性。关键词:隐身材料;电磁波;吸波材料中图分类号:TN2ProductionandApplicationofstealthymaterialXX(Tutor:XXX)(XXXXXX)Abstract:Withthedevelopmentofmodernscience,avarietyofnewmaterialsarefoundorproduced,includingstealthmaterials.Intodayachievestealthundercertainconditionsitcanbedone,inthatcase,thentherealizationofstealth,stealthmaterialsisessential.Thispaperdescribeswhatisstealth,inordertoachievestealthstealthmaterialsWhatarethecharacteristics,howtomakestealthmaterials,howtouseitsfeatures,introducedstealthmaterialswhichuses,aswellassomeoftheirownviewsonwhattoshowtoachievestealthforthefutureaffectthelifeanddevelopmentasanexampleofstealthmaterialstoexploretheimportanceofresearch.Keywords:Stealthmaterials,Electromagneticwaves,Waveabsorbingmaterial隐身材料的制作与应用1.绪论在某些科幻小说中,隐身是指用肉眼无法察觉,看到的一种状态,即物体存在我们看不见。由于现代科学技术的快速发展,各种新型的材料逐渐被发现被制作,使得隐身在某种特定的条件下已经可以实现。隐身技术,也被称为隐形技术,它是流体动力学,材料科学,电子学,光学,声学,以及其他交叉应用技术方面,是传统的伪装技术的研发和推广。在军事中,我们可以用此技术进行伪装,使敌方难以或无法察觉到我方的存在,以至于无法跟踪或攻击。在生活中,我们可以用此技术使对人体有害的辐射吸收掉,由此来减少电磁辐射对人们的危害。由此可见,隐身技术在今后会越来越常见,因此,为了实现隐身,隐身材料必不可少,所以,我觉得对隐身材料的制作与应用的研究十分必要,不同的材料性质不同,只有不断的探索,思考才能找到最适合的材料,才能将材料合适的应用于到更多的地方。中国证券网曾登过一则新闻,在成都举行的超材料学术与应用研讨会上,曾关于中国在超材料领域目前的进展进行了讨论,专家们说,中国在与发达国家在超材料,它的“隐形”功能领域的同一级别,许多应用及功能都能得以实现。据中国新闻网消息,超材料是由天然材料的不同,它是一种特殊的复合材料或者结构,人工设计通过传统材料的物理尺寸,关键材料,有序结构设计。在雷达,天线,电子战,电磁隐身等领域,超材料可调节的电磁波,改变电磁波传播的模式。除此之外,1989年巴拿马,第一隐形战斗机投入战斗,对美国军事入侵尽快销毁了大量的战略和战术目标。因此,隐形不是一件不可能的事情,随着现代科学,声,光,电等技术的飞速发展的发展,在很大程度上丰富了信息获取手段,技术已经改变了世界军事的检测和防御系统。隐身技术是在检测与抗检测技术进步在一个军事技术的发展,隐身技术是指降低目标检测,敌人的检测设备是难以找到或制作的检测能力降低的技术。此外,随着人们生活水平的提高,人们频繁使用各种电器,使得各种通信设备正在变得越来越灵敏,密集的,高频率和多样性,这样使得我们周围的电辐射在日益增加,而这就导致了电磁波,电磁环境的污染和电子信息泄漏还有干涉。电磁污染严重危害了人体健康,要想消除或减少干扰和伤害,就需要较强的抗电磁干扰的材料和电磁波吸收材料,也就是说,如果隐身材料可在日常生活中吸收有害电磁波,可能能够降低电磁污染,使人们受到的伤害尽可能的减少。在70年年中,美国空军开始实施方案,以减少雷达探测到零。之后,国外只注重吸收材料和波结构,涂层技术。它已被广泛应用于现代武器领域。而计算机的发展,使低探测面有可能飞行。而隐身材料结构的一个重大突破,使这种可能性变成现实。并且,国内外对隐身材料的研究和制作都有了新的发现和发展,利用非金属材料比较好的透波性能,热塑性树脂纺丝PEEK,PEK,PPS,PEKK,PET,铅和LCP等进入单丝或复丝,分别与不同的特殊纤维如碳纤维,玻璃纤维、石英纤维、芳酰基根据胺纤维和陶瓷纤维掺入一定比例的纱束(见图1),混合纱线织成各种面料,轻质夹心或粗网眼布(见图2)。复合树脂具有类似于织物的复合材料,具有良好的吸收和渗透性,具有重量轻、强度高、韧性好等特点。用它来制造一个隐身飞机的机身、机翼和导弹外壳等组成部分,可以大大降低雷达截面的隐身飞机。在美国海军混纺纱的结构隐身潜艇船体材料制造,潜水功能可以相当于苏联的新型钛合金外壳和吸收,屏蔽电磁波的效果是非常好的。混合复合材料的碳化硅纤维增强复合材料特别适合于隐身巡航导弹鼻锥和火箭发动机壳体的制造。复合纱线吸波复合材料是一种结构,具有广阔的发展前景。它将成为二十一世纪的新型航空材料。除了这些,国外已经证明,使用计算机辅助设计,以光纤传输速率的精确控制,以及混合增强,编织,缠绕技术,改变纤维和新颖纤维表面处理的横截面的形状是用于制造结构的隐形的新技术材料[1]。隐身是检测环境的控制和减少各种武器和设备的信号的特点,使其在一定范围内很难找到,识别和攻击技术;用于隐身目标材料称为隐身材料。由于隐身技术可以大大提高武器的生存能力和作战效能,受到许多国家的高度重视,并成为现代军事技术研究的关键技术。目前,雷达在各种探测器中仍占主导地位,因此雷达波隐身材料是最重要和最快速发展的隐身材料。雷达波隐身材料的基本性能要求是吸收雷达波,所以这种材料也被称为雷达吸波材料。在过去的十年中,雷达吸波材料已被用于各种武器和设备中。在二战初期,美国和德国已经开始雷达吸波材料的研究,在吸附剂类型和性能方面,图1PEEK、PEK和PPS复丝与碳纤维的混杂纱图2各种织物,粗网织物和轻质夹芯板都取得了巨大的发展,但很难满足博宽隐身技术的提高,透光性强,这是需要的解决在使用额外的体重增加,和使用的频带窄的问题。根据不同的损耗机理,目前,研究的重点和主要应用在高磁损耗材料,电损耗介质和手性材料[2]。并且,近年来,随着先进检测系统和精确打击系统的出现,近空间保护领域“发现”战略的理解,具有高隐身材料,使对方的检测,指导和调查系统失去其效能,尽可能,隐蔽自己已经成为近空间车辆的大门,生存和发展的重要方向之一。但是由于检测技术的不断进步,传统的隐身技术已经无法满足要求,这是一个迫切需要隐身技术来改变的。各种新材料的出现,为人们提供了一个新的思路,提高了设备的隐身性能。近年来,超材料成为新型隐身材料研究的热点之一[3]。自20世纪90年代的第二十个世纪以来,隐身武器在几乎所有的海军武器装备领域中都有应用,在实践中出现了。随着技术的进步,激光在其他常规武器中的应用将得到更广泛的应用。目前,美国是全球领先的隐形武器,俄罗斯、英国、法国、德国、日本和瑞典等国也正在积极开发。在这方面,中国也开始有针对性的研究,据报道,国内激光隐身涂料1.06微米波长激光的吸收率已高达95%。目前,可见光、红外、雷达、激光测距兼容,并能实现良好的隐身性能的多功能材料是研究的重点,红外和激光隐身复合隐身需要低发射率的材料,激光隐身材料的低反射率,两者复合隐身是矛盾的。据报道,通过红外透明粘合剂如酚醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂、K白粉病菌树脂、改性乙丙橡胶,以及一些金属颜料和半导体颜料ITO等研究,已基本形成1.06微米激光和8到14微米红外复合隐身涂层。此外,采用双层复合涂层是一种简单的复合隐身方法。从实验分析,我们可以知道,激光隐身涂层具有良好的性能上的雷达波传输,和厚度是约0.1毫米,这可以应用于雷达吸波材料的表面,从而实现激光和雷达隐身的组合[4]。随着民用、军工、航天等行业的发展,电磁元件的研究也取得了新的进展。例如,有源雷达吸波材料,主动表面,和“智能”的组成部分,作为一个机械阻尼器,作为一个主动雷达吸波材料,作为一个主动雷达吸波材料的隐身应用。这些新部件不能由传统材料制造,必须根据专利的特点,在新的电磁复合材料制备中使用。电磁复合材料是由基体材料和添加的夹杂物(称为增强结构中的增强)。通过改变介质的介电常数、磁导率和电阻率,以及夹杂物的形状和排列,可以控制复合材料的电磁性能。其他因素,如颗粒的体积分数和分散在基体中,也发挥了作用,在确定的电磁特性。这些新型电磁复合夹杂物主要是:在均匀基体中随机分散均匀的球形颗粒,随机分散在一个均匀的矩阵椭球或球形颗粒。纤维和针沿颗粒随机分散;随机扩散片或板状颗粒;多层层压片或单层有序层板;有序取向和位置在纤维基体;特殊几何形状的包裹体,如嵌入在一个矩阵的细胞结构和网状结构;用于空隙或孔隙的多相复合材料的[5]。2.隐身材料关于隐身,在军事上,隐身指的是电磁波的散射在所有方向上完全消除来实现小说里那些全方位全角度的消失,也是因为如此,隐身对人类生活的重要的科学价值将会产生巨大飞跃的变化成为世界上研究的热点。隐身技术的重要组成部分便是隐身材料,隐身材料又称为吸波材料,在设备无法改变外观的前提下,实现隐形技术的物质基础就是隐身材料。隐身材料用于武器时,该武器系统能够减少检出率,提高成活率,增加攻击能力,并获得最直接的军事效益。因此,隐形材料的开发和应用在飞机,主战坦克,舰艇,导弹,将成为国防高科技技术的重要组成部分。对于地面上的武器装备,应用隐身材料主要是为了防止机载雷达或红外设备的检测,雷达制导武器,激光制导炸弹袭击;对于作战飞机,主要是为了防止机载预警雷达,机载火控雷达和红外装置,主动和半主动雷达,空空导弹的探测和红外混战导弹攻击。因为这样,经常需要雷达,红外线还有激光隐形技术。隐身材料,一些检测隐身性能,往往在其他检测方法的隐身性能的不太好。例如,对于激光检测的隐形性能,红外线检测一般不会隐身,这是和隐身材料的相容性有关。为了解决这一问题,需要研制兼容隐身材料,如雷达、红外隐身材料、红外和激光隐身材料、雷达、红外、激光等多种隐身材料。隐身材料的种类有很多,并且根据不同的分类方式,分类的结果也不相同,比如按照原理可以分为吸波和透波两种;按照不同的功能,我们又可以把它分成雷达,红外,激光,可见光,声纳以及多功能隐身材料(一种同时具有多种隐身材料功能的材料);除此之外,按照不同的吸收剂还能分为铁氧体,羰基铁,陶瓷,等离子,金属超细粉末,金属氧化物磁性超细粉末,纳米,导电高分子,放射性同位素,手征性,视黄基席夫碱盐类,稀土元素,掺杂高损物吸波材料。隐身吸波材料能吸收到表面的电磁波能量,并且可以被转换成其他形式的能量,例如通过材料的热量损失。以雷达隐身材料为例,雷达探测在军事上有广泛的应用,因此它的隐身已得到广泛关注,并且专家们从未停止过对其进行研究。雷达检测主要是一定的空间来传输高频雷达波,当波击中目标,一部分的波反射回去,然后通过雷达波信号以检测目标进行检测。如果该反射回波的能量可以减少到一定程度时,接收到的信号太弱,雷达接收机无法识别,那么就可以实现雷达隐身的目的。除了雷达隐身材料,纳米隐身材料根据不同的吸收机制,纳米隐身材料可分为主要类型的电损耗和磁损耗类型,以金属粉体为例,金属粉体随着粒径的减小,导电率非常低,并且该材料的饱和磁化强度的比例降低,但磁化率和矫顽力急剧增大。在精炼过程中,在一定的频率范围内,在一定的电磁波辐射下,表面原子的数目增加了纳米材料的活性。因此,原子,电子运动的增加,促进磁化,电磁能量转换成热能,从而增加了材料的吸收特性。隐身吸波材料是由主粘结剂和吸收材料组成的,该胶是一种成膜材料,它是形成材料连续模具的主要材料,是在表面上形成的渐进式模具,其具体参数的电磁吸收是关键。在目前的研究进展,综合性能和工艺性能比较好的有环氧树脂,氯磺化聚乙烯,聚氨酯。隐身吸波的涂层通常由入射的电磁波的损耗成热能消耗掉,以及反射波或透射波被衰减到最大程度。此外,根据材料的吸收机理也分为三类,即磁损耗、介质损耗、电阻式。隐身斗篷的理论并不复杂,但是它要求的材料性质非常独特[6],因此,不同的材料处理不同。如图2-1非晶铁磁纤维纤芯的几何特征以及机械与磁载荷示意图如图2-1微米尺寸的非晶铁磁性纤维应是交流阻抗力会在外界发生明显变化,这种现象称为应力阻抗效应。这种效果可以用于制造压力传感器具有高灵敏度和高稳定性,并可用于电磁复合材料的生产。由外部应力和磁场的电磁吸波性能的复合材料进行了调整,致使飞机智能隐身雷达罩、微波开关、微波无损检测领域具有巨大的应用潜力。为了提高纤维的耐腐蚀性,和残余应力调整的磁化状态的纤维内部,非晶态磁性纤维通过Taylor-Ulitovsky过程中玻璃包覆层的厚度和纤维的半径相等。产生的机制和条件的非晶态磁性纤维GSI效应一般认为微负磁致伸缩系数,螺旋型各向异性非晶态磁性纤维的拉伸应力作用下改变内部周向磁化和渗透率,轴向阻抗发生了变化,尤其是当电流趋肤深度大于或等于光纤半径的情况下这种变化是非常明显。为了优化非晶铁磁性纤维的非制造参数和探索玻璃的最佳实验条件,必须在理论上探索非晶铁磁纤维的应力阻抗效应的影响因素和机理。在这方面,普利茅斯Makhnovskiy及其合作伙伴大学已经做了很多工作。例如,假定在假定纤维内部的磁化方向统一的前提下,它们导出的非晶铁磁性纤维阻抗的表达式,但该类型并没有包含直接因素的应力。虽然他们后来附加应力的因素,但仍然忽视外部轴向应力等应力分量,希拉克和Makhnovskiy安东诺夫等人计算出的应力分量引起的玻璃包覆过程中的残余基本处于同一水平,所以的可能不准确。由研究了非晶磁弹性薄膜的应力阻抗效应,但由于非晶玻璃纤维涂层的应力状态较为复杂,相关结论不能直接引用。总的,与非晶态磁性材料相比(纤维或薄膜)的GMI效应,应在应力阻抗效应的理论和实验研究是不够的[7]。3.隐身材料的制作3.1石墨烯石墨烯是一种新发现的石墨烯,由碳元素组成,是迄今为止最薄的材料。它的质量轻,密度小,容易满足电磁干扰的材料“薄,轻,宽,强”,是一个非常有前途的新型微波吸收剂,上面还提到过,吸收材料是隐身吸波材料的主要组成部分之一。图(a)示出石墨烯样品的干燥后的SEM照片图(b)在石墨烯样品超声分散在HRTEM图像。从图(a)中可以看出,在干燥条件下的石墨烯样品通过皱曲薄膜组成并且和膜相互堆叠在一起。对Cu网络为载体,在高分辨率透射型电子显微镜观察石墨烯是一种透明的,光滑的表面和膜的边缘,还可以看到皱纹被折叠的石墨烯膜,这也许是由于石墨层彼此图3.1-1镀镍石墨烯的磁滞回线重叠而引起的。将石墨烯经过敏化,活化,还进行化学镀镍后进行观测,如在图3.1-1可以发现,样品的磁滞回线是窄且长。磁感应强度溴(21.57A,M/kg)和矫顽力(1.34A/M)很小,而且其磁感应强度机及其矫顽磁力也很小,明显是一种软磁材料,而软磁材料的基本特征是相对高的渗透性,它易磁化和退磁,并且在外部磁场磁化处理时会发热,电磁能量转换成热损失。根据化学镀镍的石墨烯的磁特性,该材料适合作电磁干扰材料。将石墨烯材料和电磁参数测试石墨化学镀镍石墨烯通过计算机模拟,以获得材料不同厚度的微波衰减曲线。结果表明,石墨烯无镍镀层的微波吸收的最大值仅为-6.5分贝;而在5GHz的带宽中,石墨烯的微波吸收曲线内的覆盖范围达到10dB的吸收,其具有在约12千兆赫的最大-16.5分贝。与无涂层的石墨烯相比,镍包石墨能显著改善微波衰减性能[8]。在这种观点中,由电磁干扰产生的材料之一是化学镀镍,使微波衰减性能大大提高。3.2碳化硅碳化硅纤维具有密度低、强度高、弹性模量高、膨胀系数小等特性,具有良好的金属、陶瓷和聚合物的相容性(可作为高性能复合材料)。和圆形状尺寸的相比,非圆截面碳化硅纤维有较大的比表面积,可以提高复合材料的力学性能。用前驱体法制备的碳化硅纤维是一种半导体材料,可通过多种方法调节碳化硅纤维的电磁性能,例如,通过调整碳化硅纤维与雷达波吸收特性。碳化硅纤维变形可以使碳化硅纤维的性能得到较好的性能,并且改变纤维的表面形状可以改变纤维的吸波性能。碳化硅在电磁波作用下,轴向纤维产生感应电流,并在交变电磁场中,所述感应电流变化的幅度和方向,在纤维本身电阻的电磁波,电磁波能量为转换成热能,从而使电磁波能量耗散,则到达波吸收效应。并且,将聚碳硅烷采用不同规格的异形喷丝孔,经熔融纺丝、不熔化和高温处理是得到材料的方法之一。最小反射率超过8000MHz的带宽,反射率小于-10dB,很明显,吸波性能提高了。碳化硅是一种半导体材料,在电磁波作用下,产生感应电流的轴向纤维,以及交变电磁场引起的电流变化的幅度和方向的变化,由于纤维本身的电阻作用,将电磁波能量转换成热能的电磁波能量耗散,因此达到吸波效果。在交变电磁场中,在叶片型碳化硅纤维和形成的纤维的端部形成的电磁波的两端的宏观偶极子,将与电磁场变化电荷极性的在纤维的电阻的变化,从而导致振动和滞后电图3.2-1圆形和三叶形SiC纤维的反射率随微波频率的变化图3.2-2圆形和三叶形匹配后复合材料的反射率磁波能量的进一步损失。所形成的碳化硅纤维具有的吸收功能是由感应电流和宏观偶极子之间的相互作用。在交变电磁场中,在叶型碳化硅纤维桨叶截面上,在电磁波两端形成纤维形成宏偶极子,电磁波场电荷的变化对光纤的电阻变化产生了很大的变化,从而导致振动和滞后电磁波能量的进一步损失。感应电流与宏观偶极相互作用使碳化硅纤维具有吸收波的作用[9]。3.3四氧化三铁/钴纳米复合材料此外,研究表明,在高温高压条件下,用水作为溶剂,在密封压力容器中的化学反应。可合成具有空球结构的四氧化三铁,加入钴纳米粉,其介电损耗和四氧化三铁吸收剂的磁损耗及其协同效应被有效地调节,并且在波吸收性能上会大大提高。将空球的四氧化三铁和钴纳米粉以一定的比例混合,同时把吸波剂和石蜡以某种比例混合后,研究发现,当吸收层的厚度达到适当的值时,吸收层的反射损耗是最好的。图3.3-1Fe3O4、Fe3O4/Co复合吸波材料反射率与频率关系曲线图3.3-1是反射率和四氧化三铁和四氧化三铁钴复合材料的频率之间的关系。图(a)是2.1到6毫米中空的四氧化三铁波吸收材料的示意图,模拟电磁波的反射率与频率的关系曲线。可以看出,当涂层厚度为3.5mm,在7.63GHz频率为-31.3dB。当反射损耗小于-10dB,相应的频带范围是1.85到8.48GHz。(b)图为四氧化三铁和钴(2.1到6毫米)合成的波吸收材料,以模拟的电磁波的反射率与频率的关系曲线。四氧化三铁/Co为3.5mm复合波涂层厚度吸收材料的时候,该材料的吸收能力,显得尤为突出,6.61GHz的频率具有分贝为-40.1一个很大的微波反射损耗值。对应于不同的吸收峰,当涂层厚度4.2毫米,5.2毫米和6毫米,电磁波在2到18千兆赫的频率范围内出现了两个吸收峰,当反射损耗小于-10dB的复合吸波材料的厚度在不同的涂层厚度为2.1mm~6mm,对应的四氧化三铁/钴复合吸收剂吸收频率范围是1.85到18GHz,满足雷达吸波材料的要求。由此可见,钴纳米粉加入,能有效地调节四氧化三铁的吸收介电损耗和磁损耗,协同四氧化三铁/钴纳米复合吸波材料可以显著提高四氧化三铁纳米吸波材料性能的空心球,所以四氧化三铁/钴是一种微波吸收在实践中潜在的应用价值的微波吸收剂[10]。3.4电阻膜有研究,基于电阻膜设计一个宽频带,偏振不敏感及广角超材料的反射率和吸收率的模拟结果表明,电阻薄膜基板和金属背板,电路谐振频率的变化相对于相对稳定的表面阻抗,在很宽的频带和阻抗匹配。自由空间可用于实现宽带吸收,由模拟具有不同偏振角的吸光度和元速率,不同入射角的援助和上衬底电阻膜的材料吸收器吸收效果表明,电阻膜和金属背板被电容和电阻膜电阻之间形成存在一个最佳值,这个时候电路的谐振最强切吸收带宽最大。根据式3-4-1:A(ω)=1-R(ω)-T(ω)(3-4-1)A(ω)是超材料吸波体的吸收率,R(ω)是反射率,T(ω)是传输率。由于金属存在背板,所以T(ω)=0,因此,反射率R(ω)决定吸收率A(ω),反射率R(ω)由表面阻抗和材料的自由空间之间的阻抗匹配来确定,传统的超材料吸收剂大多依赖于电磁共振相对于极不稳定的频率的变化的金属结构,该表面阻抗只有在很窄的频带,并且自由空间阻抗匹配,使共振频率的附近带宽非常狭窄。为了实现高频带,电阻薄膜可被用作用于金属结构的替代物,以及电磁谐振转换成电阻薄膜结构,在基片和金属背板之间的电路。因为电路谐振是相对于频率而言相对稳定的,并且表面阻抗可以与共振频率附近在宽的频带的自由空间,因此它可用于实现宽带波吸收相匹配。使用频域求解器CST,可与频率相关的参数计算得出S参数(S11)。通过R(ω)=|S11|2以及A(ω)=1-R(ω),将吸收率的反射率进行了计算,其结果如图。从图中可以看出,在10到27.5GHz,该材料吸收体的反射率小于10%,吸收率大于90%,大于90%的相对带宽为118.8%。可以得知,该元电阻膜,衬底和背板相对于谐振电路的变化是相对稳定的,图3.4超材料吸波体的反射率和吸收率该表面阻抗的频率的金属可以在一个宽的频带和自由空间的阻抗匹配,可以用来实现宽带波吸收。基于超材料吸收器的宽带设计的电阻薄膜上的偏振不敏感和广泛的入射角。通过仿真得到的超材料吸波的反射率和吸收率表明,相对于膜电阻相对稳定频率的变化,基板和金属背板形式的谐振电路,表面阻抗可以在一个宽的频带和自由空间阻抗匹配,可用于实现宽频带吸收。超材料吸收体波的吸收率的电阻膜的仿真结果表明,电阻膜和金属背板之间并用于电阻膜的电阻形成的电容有一个最佳值,此时的谐振电路是最强的最大吸收带宽[11]。3.5钛酸钡/钡铁氧体核/壳粒子核/壳复合粒子由至少2种物质的粒子组成,通常以在材料为核心的物质和其他物质的表面上形成的核壳涂层。通过芯/壳粒子的微结构和组件的设计和剪裁,使他们显示了一系列新的磁,热,光,电,催化的物理和化学性质。因此,在传感器,药物释放,微波吸收领域的核/壳材料,新型磁性流体具有日益广泛的应用。常用核/粒子壳制备方法和自组装方法、微乳液法和液、溶胶凝胶法、化学镀法、共沉淀法等。共沉淀法具有操作简单,成本低的优点,容易规模,一直受到人们的重视。将钛酸钡、钡铁氧体芯、壳颗粒通过均相共沉淀法制备,通过对复磁导率的分析表明,使用钛酸钡无磁损耗,以及核钛酸钡/钡铁氧体/壳颗粒表现出相对较强的磁损耗。在磁损耗应该在钡铁氧体涂覆层的钛酸钡颗粒表面导出。综合为复介电常数的分析,我们可以看到,对于材料的钡铁氧体对BaTiO3表面涂层中的磁特性一起使用,钡铁氧体/壳粒子在使用中的核心与介电损耗和磁损耗和介电损耗明显改善。图3.5.1BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒子和BaTiO3的复介电常数钛酸钡、钛酸钡和钡铁氧体核壳颗粒石蜡混合,当其质量分数60%和压入样品环在2到7GHz的复介电常数测量复磁导率,如图和图所示3.5.1和3.5.2。根据图3.5.1所示,钛酸钡ε′和ε″在使用几乎不变,保持在约4.6和0.06。当钛酸钡涂覆的钡铁氧体的表面上,在使用ε′的钛酸钡/钡铁氧体核-壳粒子是显著增加的,在频率测试其值比的钛酸钡ε′大;在2到5GHz的,具有频率变化增加钛酸钡/钡铁氧体核-壳粒子是非常小的,基本维持在10.7%;而当频率进一步增加到5到7GHz的,ε′速率的升高显著增加,并且在7GHz,ε′至约17。钛酸钡/钡铁氧体核-壳粒子ε″在2〜5GHz的是约0.3到0.6,比的BaTiO3更高;和钛酸钡/钡铁氧体ε′曲线是相似的核-壳粒子的ε″的曲线在2到5GHz几乎没有表现出变化,基本呈现与频率无关直线,但是,当频率增加至5到7GHz的时候,钛酸钡/钡铁氧体核壳粒子大幅上升,最终到达了约1.3。因为ε′和ε″所代表的电介质极化和损耗,因此钛酸钡/钡铁氧体核壳粒子电介质极化和损耗比的单相钛酸钡高。通常,钡铁氧体的介电常数比钛酸钡小,当钡铁氧体的在钛酸钡中掺入,它会导致在整个材料的复介电常数的下降,但是从图3.5.1可以看到,钡铁氧体掺杂后复介电常数的增加,这与钛酸钡和钡铁氧体之图3.5.2BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒子和BaTiO3的和复磁导率间的核壳结构的存在有关。钛酸钡作为一种铁电材料,具有很高的电阻率。钛酸钡晶格结构,Ti4+位于之间的间隙氧八面体。在室温下,Ti4+离子置换了氧的中心位置八平面间隙,因而固有电偶极。在2到7GHz的时候,以钛酸钡为主偏振极化方式。此外,测试的BaTiO3和绝缘体石蜡构成的异质材料系统,界面极化将成为偏振钛酸钡的重要形式,因为钛酸钡具有高电阻率,所以移动电荷在微波场中较为困难,这使得界面极化和极化取向相比要次要一些。电子极化和离子极化处理率是在2〜7千兆赫的范围内,所以钛酸钡不会在2到7GHz的电子极化和离子极化。在钡铁氧体表面包覆后,形成复合粒子的核壳结构。这种结构使与钛酸钡和钡铁氧体制作了大量的接口,由于钡铁氧体电阻率比BaTiO3低于几个数量级,所以移动电荷变得更容易,再加上大量的接口的,最终导致界面极化过程大大增强,从而使钛酸钡/钡铁氧体核-壳粒子ε′的增加,在这个时候,界面极化成定向和偏振的偏振机构是同样重要的。在异质材料的系统中,使用的ε″是由在结果的相互作用的DC和AC系数和偏振和松弛的过程,如公式3-5-1ε″=σdc/ωεo+εac″(3-5-1)ε″是复介电常数虚部,σdc是直流电导率,εac″是交流损耗对ε″贡献的部分,εo是真空的介电常数,ω是圆频率。因为钡铁氧体的电阻率比钛酸钡小,因此,钛酸钡涂覆的钡铁氧体的表面上时后,使核的BaTiO3/钡铁氧体/壳粒子电导率为比钛酸钡更高。并且电导率的增加也将使σdc和εa″升高,钛酸钡的核/钡铁氧体/壳颗粒ε″也相应的增加。对于在5到7GHz的也大大增加了钛酸钡/钡铁氧体芯/壳粒子ε′和ε″中,这是一个典型的谐振响应曲线,一方面的谐振响应的可能性是钛酸钡/钡铁氧体芯/壳粒子在共振过程的频率范围内钡铁氧体的固有电偶极矩的电磁特性,另一方面也可能是由于形成共振过程的界面极化电偶极矩。作为一种非磁性材料,在2到7GHz内的BaTiO3,μ′和μ″为1和0,表示钛酸钡并不在2到7GHz的磁损耗存在。当对BaTiO3表面的钡铁氧体涂层,所述钛酸钡/钡铁氧体芯/壳粒子μ′和μ″在2到7GHz,比的BaTiO3高得多。在2到5GHz的,钛酸钡/钡铁氧体芯/壳粒子的几乎随频率线性变化,其值约为6.1,这表明该频率,磁性材料在偏振转向和对准过程的过程中也可以跟上外场,因此,μ′与频率无关;在5到7GHz,μ′随频率的增加而出现明显的下降,这是因为,一方面,在转向和排列进程的材料内部的时刻极化过程中的变化已经开始跟不上,磁矩不能转向和安排充分的;另一方面则是因为随着频率的增加,高频涡流下加剧生成,从而使μ′下降。除了示于图5的BaTiO3/钡铁氧体/μ″不再是0,是由于磁性材料表征的损失,这表明当钛酸钡涂覆的钡铁氧体的表面后,钡铁氧体/壳粒子在钡铁氧体中的核的磁损耗。通过对复磁导率的分析表明,在钛酸钡使用无磁损耗,以及核钛酸钡/钡铁氧体/壳颗粒表现出比较强的磁损耗。很明显,在磁损耗应该在钡铁氧体涂覆层的钛酸钡颗粒表面导出。综合为复介电常数的分析,我们可以看到,对于材料的钡铁氧体对BaTiO3表面涂层中的磁特性一起使用,核/壳钛酸钡/钡铁氧体颗粒明显提高同时介电损耗和磁损耗和介电损耗[12]。3.6掺杂氧化物半导体掺杂氧化物材料可能具有较高浓度的自由电子气模型的半导体材料,并且膜本身可以是透明的,如氧化铟,二氧化锡,氧化锌,InSnO3(ITO),通常的带隙宽度是3.0eV。在红外波段,光子能量小于半导体的带隙更小的由于较长红外线波长,半导体没有内在的吸收。入射的电磁波,以及自由载流子在材料中的作用,以及反常色散、复介电常数的表达,表达式3-6-1ε=(n-ik)2=ε1+iε2(3-6-1)其中,ε1=ε∞-(ηωN)2/[(ηωp)2+(ην)2](1)ε2=(ην)/(ηε)·{(ην)/[(ηεN)2+(ην)2]}(2)复介电常数的实部和虚部是ε1和ε2,高频介电常数,是ε∞,光子能量是ηε,等离子体振动能是ηωN,驰豫能是ην。从(1),我们可以看到,入射电磁波频率的反射率的变化,当入射电磁波的角频率接近一个值(材料的等离子体频率ωp),反光材料会发生突变(反射率趋于零),然后让ε1=0,(1)变为3-6-2:ε∞=(ηεN)2/[(ηεp)2+(ην)2](3-6-2)忽略ην,得3-6-3(ηωp)2=(ηωN)2/ε(3-6-3)可得出ωp=[(Ne2)/(ε∞ε0mc)]1/2(3)λp=(2πc)Pωp=[(4π2ε∞ε0mcc2)/(Ne2)]1/2(4)mc为电子有效质量,e为电子电量,N为载流子浓度,ε0是真空介电常数。从(3),(4)可以看出,实验证明:在该情况下的红外区域的重掺杂的半导体等离子体的波长,和载流子浓度的增加,等离子体波长的高频。在等离子体振荡频率附近,由于入射光子和等离子体共振吸收峰,当载流子浓度的增加,共振吸收峰向短波方向移动,当入射波的长度比λp值小,掺杂氧化物半导体的高传输现象;当入射光的波长越大比λp,对复杂等离子体屏蔽效应的负介电常数的实部,在红外区具有高反射现象掺杂氧化物半导体,如下图,王自荣,丁华等人与ITO粉体,研究了高温填料涂层及其光谱特性和8到14微米波长的红外发射率制备烧结。8到14微米以酚醛树脂粘合剂的涂布发现,金属颜料的放电率普遍较低,在发射率的颜料通常都比较高,最低的ITO。在近红外范围内λp等离子体波长在一定范围内附近反射率和发射小。当的SnO2在5%(摩尔)左右掺杂含量,涂敷ITO排放率是最低的;这种掺杂涂层的发射率随波长的变化不大;而当25%(WT)涂层发射率的ITO镀膜的量是最低的,红外激光P复合隐身涂层达到0.624和可调颜色,他们将在ITO中,取得了良好的隐身效果如图3.6-1[13]。图3.6-1ITO和中、远红外反射可见光透过率的关系3.7La1-xSrxMnO3固相反应法制备高纯度La0.8Sr0.2MnO3粉末,然后它被用作基质材料,二磷酸铝作为铝基材粘合剂通过用涂覆方法涂覆La0.8Sr0.2MnO3热控涂层制备。利用X射线衍射和EDS对La0.8Sr0.2MnO3粉体组成进行了表征,对测量仪法涂料–100到100℃的温度范围内的热辐射率用稳态卡测量,同时进行太阳吸收涂层衡量。结果表明,该粉末的合成过程中,La0.8Sr0.2MnO3粉末的纯度1200℃三种热处理制备,粉末合成具有均匀的微米颗粒尺寸。通过紧密调节La0.8Sr0.2MnO3粉末淤浆,变化超过0.3热控涂层的辐射率和可变速率的条件下La0.8Sr0.2MnO3陶瓷材料的烧结过程辐射温度的属性接近。钙钛矿结构锰氧化物RMnO3是缺陷型化合物,R为稀土元素,如镧,镨,钕,俗称A位,当A位掺有Sr,Ca和其他两种价碱土金属元素的(表示为R1xAxMnO3)时,MN3+和MN4+离子通过的结构。在Mn3+和Mn4+,晶格结构变形之间存在氧空位交换双交换电子材料。当掺杂x=0.175至0.5的浓度,在材料的转变温度(TMI)的金属绝缘体转变状态,相变温度低于显示金属的特性,而不是相时的转变温度呈现绝缘体特点。金属-绝缘体的比例很低,因此,钙钛矿锰氧化物的R1-xAxMnO3有一个传热特性,是由一般的热辐射率变化引起的。钙钛矿锰氧化物R1-xAxMnO3航天器主动热控制技术具有广阔的应用前景。热辐射的表面上使用的材料,可以根据温度控制设备,自主调节热辐射率,控制设备和环境的辐射能量交换,实现设备温度独立控制和管理之间的温度水平。它有空间的可靠性,稳定性和操作便利性,也与热控制灵活主动热控制技术被动散热控制技术。在本研究中,主要关注钙钛矿锰氧化物对巨磁电阻效应的研究,较少关注其热辐射特性,和在R1-xAxMnO3热辐射性能的研究大多局限于贴片LA1-xSrxMnO3,LA1-xSrxMnO3薄膜的制备采用磁控溅射制备。接插型LA1-xSrxMnO3材料质量,而不是在空间飞行器表面的复杂的安装限制的形状。在实验室样品制备的磁控溅射薄膜,但设备昂贵,无法大规模生产。涂层型热控涂层涂覆的浆料的表面上,固化所述热控涂层之后。涂层的制备方法是简单,可用于表面涂层,具有极大的价值的实际应用的复杂的形状。不过,也有上油漆类型LA1-xSrxMnO3智能热控涂层的报道。鉴于特殊要求和热控涂层的处理和涂装LA1-xSrxMnO3智能热控涂层性能的热控涂层的工艺进行了研究。热致相变热辐射特性的涂层主要受两个因素的影响:红外吸收性能和热致相变散热性能(由粉纯度和化学计量比决定)粉体材料的粘合剂。如前面提到的,La0.8Sr0.2MnO3系统具有最佳的热致相变的热辐射特性。通过专注于对粉末纯度在热处理系统的过程中的粉末制剂效果的研究实验,确定最佳的热处理工艺。图3.6-1示出了将原料混合差热的(DTA-TG)曲线。图3.6-1表明,在1000到1400℃,没有吸热放热现象间。为了确定合成温度,将原材料加热至1000℃、1200℃、1400℃、24小时的保温,然后进行X射线衍射分析,结果显示在图3.3.6-2,其中(a)、(b)、(c)分别为1000℃和1200℃和1400℃24小时绝缘粉末的X射线衍射图案。它可以从图3.6-2中,1000℃下24小时,可以看到还没有形成La0.8Sr0.2MnO3相不参与La2O3和中间产品La0.93MnO3,La2SrOx,镧,四氧化三锰的反应。当合成温度升高到1200℃,24小时保温,La2SrOx,镧,四氧化三锰中间几乎完全反应,大量La0.8Sr0.2MnO3的形成。同时也可以从图2中看到的那样,1200℃下La0.8Sr0.2MnO3粉末由XRD峰度超过1400℃的合成La0.8Sr0.2MnO3粉末绝热的较高合成,1200℃的La0.8Sr0.2MnO3粉末的绝缘合成La0.8Sr0.2MnO3较高的相对含量,高于1400℃,保温粉结晶性能。因此,所选择的La0.8Sr0.2MnO3粉末的合成温度为1200℃。固相反应合成效率低,1200度的高温处理La0.8Sr0.2MnO3粉曾获得纯度不高,需多次热处理,提高其纯度。图3.6-3示出的不同的热处理时间获得,其中(A),(B),1200度分别粉末样本的形态和组成的分析。保持温度为24小时的处理时间,两次和样品的三倍。我们可以从图3中看到的,后1200℃下保温24小时的第一加热处理后,也有很多的样品中的氧化锰,La0.8Sr0.2MnO3的纯度不高;1200℃下热处理经过两次24小时,样品组合物的均匀性得到改善,在该化合物的化学计量接近La0.8Sr0.2MnO3的元素;后1200℃下热处图3.6-1原料的DTA-TG曲线图3.6-2不同合成温度下粉末的X射线衍射谱理,镧,锶,锰元素比例接近La0.8Sr0.2MnO3的理论值,更高的纯度,并且La0.8Sr0.2MnO3粉末具有均匀颗粒尺寸,颗粒尺寸后三次24小时几微米,在与该热控涂层要求。因此,这个实验将La0.8Sr0.2MnO3为1200℃,保温球磨24小时后,再加热干燥处理,制备CO三个热处理La0.8Sr0.2MnO3粉体的制备粉末。由此可知,1)与氧化镧,碳酸锶,二氧化锰为原料,经过1200℃下La0.8Sr0.2MnO3粉末纯度的热处理合成的三倍高,粉末粒度均匀,粒度约为几个微米,满足涂层型热控制涂层的要求。图3.6-31200℃不同热处理次数得到的粉体形貌及成分分析2)的制备是通过涂布型La0.8Sr0.2MnO3热控涂层在-100〜100℃的时间间隔,该热辐射率从0.52在0.33的范围提高到0.85,变化,用固相反应法陶瓷芯片制备智能热控材料性能接近对方。3)粘合剂和La0.8Sr0.2MnO3粉末的比例是影响该涂层的热辐射率的重要因素。La0.8Sr0.2MnO3粉末含量的涂料至50wt%,涂层的时间间隔和最大的-100〜100℃速率变化范围的制剂的热辐射[14]。

4.如何实现隐身量子隐形技术是利用光的量子特性开发隐身材料的技术。加拿大生物技术公司开发的被称为“先进材料的量子隐形传态”,这种材料是通过弯曲的光实现的。光具有波粒二象性,即具有波动性和粒子波粒。光子和电子,质子,中子和基本粒子等的运动规律不遵循经典力学的牛顿定律,它遵循薛定谔方程。人们已经看到或通过物体监测仪,从光源和光子的检测器,微波的电磁波辐射或辐射放回物理表面反射信息发射,是由人的感觉器官或设备中引起。如果一种物质能完全吸收的电磁波没有反射,那么人们看不到材料的存在,该仪器不能感测材料的存在。所谓的材料,在飞机,舰船,坦克和装甲车等武器装备的天花板波涂层材料,导致敌人的雷达,红外探测器,激光检测仪等检测到“隐形”。有两种方法来实现隐身,一个是将光源或电磁波完全吸收,另一个是让光或电磁波完全渗透。光或电磁波的两种方法不会产生反射,设备或肉眼感觉不到物体的存在。第二种方法可能更有效,因为它可以实现完全看不见。能看到的物体,仪器能够检测对象,都是因为光或电磁波到主体,对象被阻塞,并反映在人或器械的眼睛。视觉目标和雷达等探测设备探测物体的情况是不同的。因为,即使有对可见光没有反射完全吸收一些吸收材料,虽然不能看到这类涂覆材料的对象,但也可以是看到的背景的对象和周围的信息。以这种方式,因为阻挡和周围的人的对象,使得在光与背景的颜色差异可以感觉到的材料的实际存在。因此,为了得到实际的隐形效应,让光不完全穿过物体阻挡。图4-1右手材料图4-2左手材料如图4-1和4-2,左手材料也叫负折射率材料。因为当电磁波在负折射率材料中传播时,电场、磁场和波矢三构成左手螺旋的关系,所以它被称为左手材料。在物理学中,电磁场的物理量的介电性能的两个最基本的描述是磁导率μ和介电常数ε。定义折射率为光的传播在介质中的速度和传播的在真空中的速度的比(4.1):n=(4.1)根据麦克斯韦电磁波理论可以推导出(4.2):n2=εμ(4.2)即(4.3):n=±(4.3)ε为介质的介电常数,μ为介质的磁导率,ε和μ符号相同时,n才存在,光在介质中才能传播。根据研究,n的符号为正或是为负都是可以的。左手材料由于介电常数、磁导率和折射率为负,则电场、磁场、波矢的分布满足左手规律,根据电磁理论,它有许多不寻常的特性,例如,左手材料的褶皱和射线在同一边的正常,而波矢方向与折射方向相反;相速度(波矢方向)和群速度方向相反方向(矢量方向的斜率方向),与能量和相位传播方向相反的方向相反的能量传播方向和相速度,辐射将背面向一个粒子的运动方向;完美透镜图4-3等等。当通过普通透镜的对象,渐逝波的辐射对象形式携带具有从指数衰减的距离的对象的详细信息,并在很短的距离内完全消失。普通镜头的成像,反映了物体粗的信息,详细信息都在渐逝波中。因此,无论显微镜,放大镜光学镜片的材料是多么好,多么细腻,但任何小于光波长的物质都没有观察到,这是瑞利衍射极限,这是常见介质透镜困难难以逾越的瓶颈。用LHM做镜头,可以突破瓶颈,它不仅和普通镜头能敛行波,最重要的图4-3完美透镜是它不仅不会使倏逝波衰减,还会将倏逝波放大,还会和行波一起聚焦成像,波幅度和相位将遣返原位,通过摄像透镜的边界断裂,形成了完善的透镜,也被称为超级透镜。以这种方式,在显微镜的分子水平可以出现。图4-4电磁波传播路径图美国杜克大学电子与计算机工程系D.R.Smith教授等人和英国帝国学院物理系系J.B.Pendry等人合作,基于人工电磁材料的微波频率二维电磁波传播路径设计(图4-4),圆表示负折射率材料,在电磁波的弯曲中可以看到波的传播线,从全园压缩到内圈,“空”无电波传播在中间形成。电磁波或光波所没有发生波折射和散射负折射率材料覆盖的空间内,它绕过了“空”蔓延。如果对象被放置在“空”的,因为浪潮没有触及的对象,这是不可能有关于对象的波的任何信息被反射回来并且人或雷达可以看到或检测到是在信息的背景的对象,所以对象无法找到,从而使物体产生视觉隐形[15]。5.隐身材料的应用隐身技术,这原本是科幻小说的产物,但由于雷达等电磁波隐形技术,已被广泛地应用于现实。随着超材料的发现,量子技术与纳米技术和计算机仿真设计技术的进步,隐形技术得到了迅速的发展,隐形甚至能从科幻到现实。5.1碳纳米管的应用碳纳米管(CarbonNanotubes,简称CNTs)这是一个新型的纳米功能材料,在1991被教授S.IijimaNEC发现,用电子显微镜观察石墨电极直流电源的产品。近年来,碳纳米管的电磁特性与其它已知碳结构有明显不同,例如,由于量子限制效应,碳纳米管中电子的运动是轴向的,由于电子能量和波矢之间的关系,CNT的表现出金属或半导体特性。特别是碳纳米管具有独特的力学、电学和磁学性质,在吸收隐身材料的制备中具有广阔的应用前景,这将导致特殊的电磁效应。纳米技术是一种纳米级材料,具有纳米级(直径为100微米1纳米),它比普通微粉原子团簇的小簇和宏观物体在过渡区。由于纳米材料的结构、量子尺寸效应和表面效应对纳米材料性能的影响具有重要的影响,如纳米材料的导电率很低,随着纳米颗粒尺寸的减小,材料的磁化强度和矫顽力特异性的饱和磁化强度降低。因此,在微波场的辐射下,原子和电子的运动越来越多,这使得电磁能转化为热能,从而提高电磁波的吸收特性。碳纳米管是由sp2杂化碳原子sp3杂化和混合,是一种理想的结构,与单壁碳纳米管是一种理想的高分子纤维。碳纳米管可以看作是石墨烯片卷入汽缸,使其具有石墨优异的固有特性,如耐热、耐腐蚀、抗热震、耐热性和高温强度等一系列综合性能。和碳纳米管是独特的螺旋管结构,但也有不寻常的电磁波吸收特性。碳纳米管的小尺寸效应,表面效应(大于表面积),量子尺寸效应和宏观量子隧道效应有以下的三个主要作用:(1)由于存在大量的极化键,高比表面积的存在会导致多重散射,这主要是由于碳纳米管的吸波特性。例如,使用等离子体共振频率和大小的变化的性质,在生产中的一个特定的带宽的变化,用于电磁波屏蔽的微吸波复合材料。(2)在宏观量子隧道效应和电子离子纳米分,错层空间只是能量水平的微波能量范围(10-2~10-4eV),碳纳米管吸收创造新的吸收通道。在微波场的辐射下,原子和电子的运动得到加强,这就促使磁化转化为热能,从而增加了电磁波的吸收。(3)碳纳米管不仅具有高介电损耗角的切线,在介质中,从电子极化或界面极化依赖衰减,电磁波吸收,但也具有高的磁损耗角的切角,依靠磁滞损耗和电磁波吸收损耗电位极化衰减。这三个方面的相互作用,使碳纳米管具有良好的吸收性能。同时,当磁场垂直于碳管的轴向,导带和价带兰度形成,在费米能级附近的电子密度增加,因此它具有负磁电阻;当磁场平行于碳管轴,相邻的助焊剂在电子的费米能循环出现的AB效应。使得碳纳米管的AB效果的物理意义是磁场的变化可以改变在截断边界条件石墨烯带,碳纳米管电子结构的变化,金属碳纳米管的金属转变。此外,碳纳米管还具有一个等离子体共振频率偏移,可以通过改变量子尺寸来控制,从而控制吸收峰的吸收带宽度。这是碳纳米管可控吸收频率复合材料的理论基础。碳纳米管不仅具有体积小、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点,而且具有独特的螺旋结构、管状结构、高电、磁损耗角切和独特的纳米效应,而且比其他纳米材料和独特的电磁性能更优异。利用碳纳米管吸收隐身特性,将吸波剂加入到聚合物制备中,研制出一种新一代的吸收隐身材料,具有优异的吸收性能和吸收隐身复合材料的性能。碳纳米管和聚合物的复合材料可以用来实现互补的优势或加强组件。碳纳米管最经济、最有效的应用是利用碳纳米管的吸收和力学性能的有效方法。利用碳纳米管和聚合物复合材料的吸收隐身材料。添加少量的主要优点是它的吸光剂可获得轻质复合材料;较强的吸收电磁波和吸波频率的宽度;在达到吸波性能上也能大大提高复合材料的力学性能。国内外许多学者一直在寻找合适的聚合物,探索合适的加工条件,探索大量的吸附机理,并进行有效的工作[16]。5.2防止电磁污染电磁污染是自然和人为电磁波的干扰和有害的电磁辐射。由于无线电、电视和微波技术的发展,无线电频率设备的功率倍增,大地电磁辐射大大增加,这已经达到了人类健康水平。电场与磁场相互作用产生的电磁波。电磁波发射到空气中或沉洪现象,称为电磁辐射。电磁污染是由过量的电磁辐射造成的。在现代家庭中,人民的利益电磁波的同时,还与“电子烟”的作用,直接或间接地危害人体健康。据美国技术评估报告,家用电器和各种线路的电磁波都会产生对人体组织和细胞的影响。如长时间使用毛毯在妇女睡觉,在月经周期的变化;经常使用电弧的孕妇可在出生后增加癌症的发病率。在过去的10年里,一直在电磁波对人体损伤的报告。根据美国科罗拉多州大学的研究人员,在美国,超过两倍的电磁污染丹佛地区。瑞典学者托梅新研究发现,居住在该地区的人严重的电磁污染儿童的神经系统癌症。由此可见,防止电磁污染是很有必要的。在国内外,以防止电磁辐射污染,有2个主要途径:第一,距离保护;二是利用吸波材料。前者的主要机制是辐射源和辐射源之间的距离可以增大,并且电磁辐射的强度可以大大衰减。在某些情况下,这是一个简单可行的方法,但它受空间和布局等方面的限制,所以多采用后者。吸波材料能吸收材料表面的电磁波能量,材料通过材料的损耗可以转换成热能。除了在具有高吸收率(宽频带)的工程应用的要求,也需要与光,温度,湿度和耐腐蚀性等性能的材料。为了最大限度地将电磁波入射到吸收材料里面,从而降低了电磁波的直接反射。吸收材料的反射系数被记录为R,式5.2.1,5.2.2:R=(Z0–Z1)/(Z0+Z1)(5.2.1)Zi=μr/εr,i=0,1(5.2.2)式中:Z0为自由空间阻抗;Z1为吸波材料阻抗;μr、εr分别为材料的相对磁导率和相对介电常数。由该式中,可以发现,在反射系数R趋于零,即,波吸收材料的阻抗与自由空间阻抗在尽可能宽的频率范围内大致相等。吸收材料能有效吸收和衰减电磁波产生的电磁波,可以将电磁波能量转换成热能或其他形式,使电磁波在介质中吸收。吸波材料的电损耗正切角tanδe=ε″/ε′,磁损耗正切角tanδm=μ″/μ′。材料吸收和衰减能力和材料损耗角切向的电磁损耗角和材料的吸波特性和吸波性能较好。ε″或μ″更大,即提高复介电常数和复杂的导磁率的虚数部或减小,可以提高材料的损耗因子。因为与ε′、μ′的增加,特性阻抗Z材料会改变,介质接近的变化,即阻抗匹配变化的程度的阻抗,导致反射损失增加和减少的材料吸收。因此,电磁参数的材料,需要考虑的反射损耗和吸收损耗。在国外,铁纳米粒子和聚合物复合材料已进入应用研究阶段。因此,开发新一代的多频、轻量化、智能化和可视化的纳米复合吸波材料,满足军用和民用领域的不同需求将成为未来的重点[17]。5.3在飞机上的应用在现代战争中,飞机的力量是无法估量的。比如侦察机,战斗机,导弹轰炸机等,这几乎影响到整个战争,而是用各种侦察技术提高,飞机的生存是越战一个致命的威胁。后来,美国军方认识到,在未来战争中,预警机的出现,盲目将与超低空突防的地面雷达执行可能性战斗机越来越小。因此,美国军方制定的“黑”材料隐身技术的研究。所谓隐形技术,就是指运用一定的手段,使敌人侦察接收机故障或混淆,使目标被发现非常困难,甚至不被发现,自救打击敌人。侦察技术可分为雷达侦察、红外侦察、激光侦察。利用雷达和激光侦察技术实现雷达侦察和激光侦察。对雷达波的分析,可以确定目标的类型、距离、大小、速度等,从目标反射或激光的特性。所以两个侦察技术被称为源侦察和红外侦察。技术不需要发射红外光从侦察点,而是直接接收来自目标的红外辐射。所以侦察侦察技术称为被动侦察。因此,根据其工作波段隐身技术可以分为隐身、雷达隐身、红外和激光隐身等。此外,根据隐身隐身技术的工作模式,可分为主动和被动隐身潜行。隐形飞机得到了出色的隐身性能,但失去了最佳空气动力学性能和有效载荷。最大的F-117A隐形飞机的飞行速度为0.8M,只有的F-15战斗机的1/3(F-15飞机最大速度为25M);F-117A飞机在海湾战争中只能携带两枚907千克的炸弹,只有的F-15战斗机1/4的负载(F-15战斗机的7.3吨)。此外,昂贵的价格使得飞机隐形望而却步。F-117A隐形战斗机1992的价格超过1亿美元的洛克希德公司的价格。F-117A飞机的生产任务完成后生产线立即关闭。此外,由于隐形飞机的灵活性动态差别,在其它时候需要其他飞机护航,从这个意义上说,打击的目标容易暴露。总之,隐形飞机由军方青睐的新型武器系统是不言而喻的,但也应看到其不足之处,寻找到它[18]。5.4看法随着各种新型材料的发现,很多看似不可能的事都慢慢的接近现实,变成有可能的事,对于隐身材料,生活中还有很多可以用到的地方,比如制成手套,衣服等,这样可以使我们的视线可以穿过自己的手,这样医生在做手术的时候不会因为手挡住视线而减少不必要的麻烦,除此之外,有些化妆的新手给自己上妆的时候,不会因为手挡住视线,可以更好的练习技巧。在课堂上,教老师板书时学生可以透过老师看到黑板,老师不会挡住黑板上的字,更方便学生学习。此外,随着电子技术的飞速发展,未来战场上各种武器系统面临严重威胁,隐身技术作为增强武器系统生存能力和渗透能力的有效手段,受到世界各国军事力量的高度重视。材料技术的发展和应用是隐身技术发展的关键因素之一。因此,建设新一代隐身吸波材料,是一种具有前瞻性和创新性的新一代隐身材料,是我国亟待解决的问题。其经济和社会意义是显而易见的。在这一领域,我们必须密切关注国外的研究,积极开展对我国隐身材料的研究,这对于提高我国的国防实力十分重要[19]。6.结论隐身技术的发展,隐身飞机已达到如此惊人的成就,隐身飞机的出现标志着一系列重大技术80的高技术在航空领域的突破。从目前来看,雷达吸波涂层、结构吸波材料和形状技术是实现隐身的主要技术措施。另外,隐身复合材料已成为隐身材料和复合材料在研究领域的一个非常重要的研究方向,高性能增强纤维的研制成功是发展的同时具有高吸波性能和机械性能的隐身复合材料是其中的关键和车辆的主要承载部件使用隐身复合成为可能。对推动我国隐身技术的发展具有重要意义。随着雷达探测和通信技术的发展,隐身复合材料的应用越来越广泛[20]。由此可见,各种新型材料被研发,各种新的工艺技术出现,隐身已经不是不可能,因此,对隐身材料的制作与应用的研究确实十分必要,只有不断的探索,思考才能找到最适合的材料,才能将材料合适的应用于到更多的地方,才能使生活更便捷,使社会更进步。参考文献[1]莫美芳.国外结构隐身材料的研制和发展概况.1991年第5期:46-47.[2]方亮,龚荣州,官建国.雷达吸波材料的现状与展望.[N],武汉工业大学学报,1999年12月21卷第6期.[3]许卫锴,卢少微,马克明等.超材料在隐身领域的研究及应用进展.[J],功能材料2014年第4期

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