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導電高分子材料在隱身技術中的應用

文章來源:本站 發(fā)布時間:2016/11/28 點擊數: 2324 次
導電高分子材料正逐步被作為隱身材料應用于航空航天技術,撫順欣和石化就導電高分子材料在隱身技術中的應用進行介紹。
   
   1.材料隱身的隱身機理隱身技術是航空航天領域內出現的新技術,它是指在一定的范圍內降低需隱身目標的信號反射特征或者減少自身特征信號的泄漏,使其難以被信號探測器發(fā)現的技術,包括雷達波隱身、紅外隱身及其它隱身技術材料隱身技術的關鍵是它必須能夠減弱吸收、耗散和散射各種類型的電磁輻射。通過設計合理的材料性能和結構,使電磁波穿過材料時被吸收,轉換成熱能而散失掉,以至電磁波盡可能少地被反射到雷達或者各類探測器;或者改變電磁波的頻率,使反射電磁波的中心頻率遠離探測器的接受頻率;或者減小武器裝備自身電磁波的泄露,以達到隱身的目的因此對材料隱身技術的研究就是對吸波材料、屏蔽材料和透波材料的研究按照吸波機理,吸波材料分為電阻型吸波材料、電介質型吸波材料和磁介質型吸波材料電阻型吸波材料主要靠材料在電磁場中的導電或漏電損耗能量,材料的體積電阻率越小,吸波效果越佳,但材料的電阻率的降低卻加了材料的反射能力,以至自由空間的電磁波難以進入材料的內部,不能達到吸波的目的電介質型吸波材料主要是靠其在電磁場中的反復極化損耗能量,電介質材料的介電常數加或損耗角正切加都會提高吸波率,但介電常數的加將導致材料表面反射能力的強,不利于電磁波進入材料內部而被吸收,為了提高吸收效果,只有設法提高材料的介電損耗角正切磁介質到的既具有1電功能又具有(良好力學性能化此導赫屏蔽材料的屏蔽效果己達到4dBbookmark3型吸波材料對電磁場的損耗主要是磁滯損耗渦流損耗疇壁位移損耗剩磁損耗以及共振損耗等多種損耗共同作用的結果,磁性吸波材料中所用的吸波劑大多是鐵氧體羰基鐵粉金屬鈷粉等磁性材料,通過它們與粘合劑以不同的比例復合方式等途徑來調整吸波材料的參數,達到吸波的目的屏蔽材料的電磁屏蔽原理是采用低電阻的導體材料對電磁能流具有反射和引導作用,在導體材料內部產生與源電磁場相反的電流和磁極化,從而減少源電磁場的輻射。撫順欣和石化指出一般設備用的磁屏蔽材料大多為金屬材料,但在武器裝備上,使用金屬屏蔽材料要產生較大的反射面,不易作為屏蔽材料使用,故一般使用非金屬材料,主要為導電高分子材料材料的透波,主要是靠減小介電常數和介電損耗角正切值來實現。
   
   2.材料隱身技術對材料的要求隱身材料用的吸波材料根據用途可分為涂層吸波材料和結構型吸波材料,其關鍵是選擇和調整材料的復介電參數(,X,以滿足吸波材料的電性能要求為了強實用性,滿足各種飛行器的特殊要求,吸波材料必須具有質輕寬帶、吸波強穩(wěn)定性好可設計性強等特點而導電高分子材料由于具有結構的多樣化、獨特的物理化學性質,同時具有較強的可設計性,因此撫順欣和石化指出導電高分子材料正是滿足要求的材料之一。

   3.導電高分子材料在隱身技術中的應用導電高分子材料按其組成和導電機理可以分為本征型導電高分子材料和復合型導電高分子材料。本征型導電高分子材料是指聚合物本身具有導電性或經摻雜處理后才具有導電功能的聚合物材料。主要有n共軛型,如聚乙炔、線性聚苯面型高聚物等;金屬型螯合物,如聚銅酞氰等;電子轉移絡合物,如聚陽離子Co絡合物等由于此類導電聚合物加工合成困難成本高,仍處于研究階段,應用受到限制復合型導電高分子材料,即導電聚合物復合材料,是指以通用聚合物為基體,通過加入各種導電性物質,采用物理化學方法復合后而得的多相復合材料此種導電高分子材料由于加工方便,成本相對較低,可設計性強,撫順欣和石化介紹復合型導電高分子材料的方法有兩種,一種是在基體聚合物中填充各種導電填料;另一種則是將結構型導電聚合物或親水性聚合物與基體聚合物共混導電高分子復合材料的導電機理比較復雜,通常包括導電通道、隧道效應和場致發(fā)射三種,導電性能是這三種導電機理作用的結果。通過在高分子材料中添加不同的組分、相來改變調整導電高分子材料的不同的介電參數,以達到隱身材料所需的要求導電高分子材料不論在結構型隱身材料還是在隱身涂料材料中均有應用。