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低发射率材料及其与雷达吸波材料的兼容性研究

作　者: 李凤雷
导　师: 徐国跃
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 应用化学
关键词: 雷达隐身 红外隐身 兼容隐身 羰基铁粉
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着现代各种光电磁探测技术的迅猛发展,传统的作战武器所受到的威胁越来越严重。雷达探测作为军事上普遍使用的探测手段,在各种探测器中仍占主导地位;红外探测在侦察、捕获目标和末制导技术方面也得到了广泛的应用,是使用频率仅次于雷达探测的探测手段。隐身技术作为提高武器系统生存、突防和纵深打击能力的有效手段,已经成为现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段。目前,国内外对雷达隐身的研究成果越来越多,理论基础也非常成熟,红外隐身的研究成果相对较少,且缺乏公认的理论基础。而雷达/红外兼容隐身的成果报道更少,理论几乎是空白。所以,本文以此为出发点,比较了二者的隐身原理,探讨了雷达/红外兼容隐身的机理,研究了两种能够实现兼容隐身的途径:双层和单层兼容隐身涂层。在双层兼容隐身涂层的研究中,研究了红外隐身涂层的填料种类、含量以及涂层厚度对雷达隐身涂层吸波性能的影响,通过优化条件得到对雷达吸波性能影响最小的红外隐身涂层。实验结果表明,用双层涂覆的方法,以特殊形态铝粉作为顶层红外隐身涂层的填料,填充量为40%,且涂层厚度达到20μm时,涂层的红外发射率可达0.15左右,其对底层雷达吸波层吸波性能的影响较小,达到了兼容隐身的目的。而在单层兼容隐身涂层的研究中,我们对传统的吸波材料羰基铁粉进行改性,并考察其改性前后发射率和吸波性能的变化状况。通过研究发现,球磨改变其形貌后,以片状羰基铁粉为填料的涂层不仅红外发射率下降了0.2左右,而且其吸波性能也得到了加强,从两个方面都有利于实现装备的雷达/红外兼容隐身。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
图表清单  8-9
注释表  9-10
第一章 绪论  10-19
  1.1 隐身技术  10-12
    1.1.1 隐身技术的起源  10-11
    1.1.2 隐身技术的发展  11-12
  1.2 雷达隐身技术  12-14
    1.2.1 雷达探测  12
    1.2.2 雷达隐身  12-14
  1.3 红外隐身技术  14-17
    1.3.1 红外探测  14-15
    1.3.2 红外隐身  15-17
  1.4 本文研究的意义  17-18
  1.5 本文研究的主要内容  18-19
第二章 低红外发射率与吸波材料研究  19-33
  2.1 红外隐身  19-22
    2.1.1 红外线辐射  19-21
    2.1.2 红外隐身机理  21-22
  2.2 材料吸波机理  22-26
    2.2.1 电磁波的反射原理  22-23
    2.2.2 电磁波在理想介质中的传播  23
    2.2.3 电磁波在非理想介质中的传播  23-24
    2.2.4 电磁波在吸波介质中的吸收  24-26
  2.3 兼容隐身  26-31
    2.3.1 双层兼容隐身涂层  26-31
    2.3.2 单层兼容隐身涂层  31
  2.4 本章小结  31-33
第三章 实验及测试  33-40
  3.1 实验部分  33-34
    3.1.1 实验药品  33
    3.1.2 红外隐身涂层制备  33-34
    3.1.3 羰基铁粉试样制备  34
  3.2 测试部分  34-39
    3.2.1 测试仪器  34
    3.2.2 涂层红外发射率测试  34-35
    3.2.3 涂层吸波性能测试  35-37
    3.2.4 材料电磁参数测试  37-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章 双层红外雷达兼容隐身材料研究  40-48
  4.1 涂层的发射率  40-44
    4.1.1 涂层的微观状态分析  40-41
    4.1.2 涂层的发射率与填料含量的关系  41-42
    4.1.3 涂层的发射率与厚度的关系  42-43
    4.1.4 吸波板涂覆红外隐身涂层前后发射率变化  43-44
  4.2 涂层的吸波性能变化  44-47
    4.2.1 红外隐身涂层填料种类对吸波性能的影响  44-45
    4.2.2 红外隐身涂层厚度对吸波性能的影响  45-46
    4.2.3 涂覆Bi0_2涂层前后吸波性能变化  46-47
  4.3 本章小结  47-48
第五章 单层红外雷达兼容隐身材料研究  48-60
  5.1 羰基铁粉简介  48-49
  5.2 羰基铁粉形貌分析  49-50
  5.3 发射率结果讨论  50
  5.4 电磁参数结果讨论  50-56
    5.4.1 电磁参数与形态的关系  50-53
    5.4.2 电磁参数与填料含量的关系  53-56
  5.5 模拟吸波性能结果讨论  56-59
  5.6 本章小结  59-60
第六章 总结与展望  60-62
  6.1 本文工作总结及主要结论  60
  6.2 后续工作展望  60-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
攻读硕士学位期间发表的论文  67

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 功能材料
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