红外隐身材料ppt课件.ppt
,红外隐身材料,title,学生：XXX,学号：XXXXXXXX,video,Scheme,红外隐身材料的发展背景,红外隐身材料的机理,红外隐身材料的主要组成,红外隐身材料的基本特征,红外隐身材料的应用及展望,发展背景,二战后，为了提高武器装备和人员在战争环境中的生存能力和作战效能，对抗各种探测技术而发展起来的一门综合技术隐身技术，其作为重大军事技术，美、俄等世界军事强国都投入了巨额的经费进行研究，并取得丰硕的成果，隐身技术近几十年得到了迅速发展。隐身材料是隐身技术的重要组成部分，在装备外形不能改变的前提下，隐身材料是实现隐身技术的物质基础。,发展阶段,60 年代后期至70 年代末期，为早期探索及概念研究阶段,80 年代早期至今为活跃的技术研究和发展阶段,红外隐身技术：作为一种反侦查手段，通过降低目标的红外辐射强度使其低于红外探测器的灵敏度，或者通过改变目标的红外辐射频率范围使其避开大气红外窗口，从而使其难以被识别、跟踪或者攻击。是一项适用范围广，并且对武器性能影响很小的重要技术。,红外隐身的目的：降低或改变目标的红外辐射特性，减小红外探测系统对目标的作用距离，从而降低目标被探测的概率。,实现途径: （1）降低物体表面的发射率（2）控制物体表面的温度，减小目标与背景的温差（3）减小目标高温区辐射面积（4）采用光谱转换技术使目标红外辐射偏移到探测系统的响应波段之外,红外隐身材料：红外隐身技术的重要途径，是热红外隐身材料中最重要的品种，因其坚固耐用、成本低廉、制造施工方便，且不受目标几何形状限制等优点一直受到各国的重视，是近年来发展最快的热隐身材料。,红外隐身材料机理,降低武器在红外波段的亮度，改变武器在红外热像仪中的形象,通过降低目标表面的红外发射率和绝对温度，改变目标红外发射特征,采用红外隐身材料的目的：在武器系统中，使用红外隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。,对于地面武器装备，主要防止空中雷达或红外设备探测及雷达制导武器和激光制导炸弹的攻击 。对于作战飞机，主要防止空中预警机雷达、机载火控雷达和红外设备的探测及空对空导弹和红外格斗导弹的攻击。,单一型,复合型,红外隐身材料分类,单一型红外隐身材料,复合型红外隐身材料,涂料型隐身材料,多层隐身材料,夹芯材料,单一型红外隐身材料：导电高聚物材料，重量轻、材料组成可控性好且导电率变化范围大，但其加工较困难且价格相当昂贵。因此并未进行广泛深入的研究。,复合型红外隐身材料,b.多层隐身材料：多层隐身材料中最常见的是涂敷型双层材料。一般有波吸收底层和红外吸收面层组成。,c.夹芯材料：一般由面板和芯组成。面板一般为透波材料, 芯为电磁损耗材料。,a.涂料型隐身材料：涂料型红外隐身材料一般由填料和粘合剂两部分组成。由于其使用方便，在不改变现有装备的形状，结构等情况下，赋予武器装备各种伪装隐身功能，已越来越受到各国材料科学家们的广泛重视。,涂层材料,红外低辐射涂料,红外伪装涂料,红外低辐射隐身涂料：是通过控制目标表面的红外发射率和隔热来降低其红外辐射功率，从而实现红外隐身目的。,红外伪装涂料：主要针对短波红外隐身，在近红外波段，探测器主要是利用目标反射的红外辐射能量来探测和识别目标。,粘合剂 有机粘合剂 导电或半导体聚合物 无机粘合剂,涂料型隐身材料的组成,填料,金属填料,半导体填料,着色颜料,金属填料：金属填料属于不透明体，因此有较高反射率的金属填料的发射率一般都较低，是制备低红外发射率隐身涂料最重要的填料种类。 目前在红外隐身材料中应用的金属主要有：金、银、铝、铜、锌、铂、钴、镍等。,金和银的发射率在金属中最低，但价格昂贵。相对来说铝的红外发射率也较低，而且储量大，价格便宜，是隐身材料中应用最多的金属。,半导体填料：是一种新型的掺杂填料，由金属氧化物和掺杂剂两种基本成分构成，是研制兼容性能良好的多频谱宽波段隐身材料的理想选择。从理论上说，通过适当选择载流子密度，载流子迁移率和载流子碰撞率等参数，可以使掺杂半导体在红外波段有较低的发射率，而在微波和毫米波段具有较高的吸收率，实现红外光与可见光、雷达波、激光等波段的兼容隐身。,着色颜料：大部分并不能降低目标表面的红外发射率，在红外隐身材料中引入着色颜料的主要目的是为了满足兼容可见光隐身的要求。一般不可损坏涂料的热隐身性能，分为两大类：有机和无机颜料。,粘合剂：保护吸收剂和填料，在整个使用期能保持他们的吸波特性不变。粘合剂必须在所选电磁波辐射范围透明，发射率低，与填料有较好的相容性，与底材有较好的粘合性，在工作条件下结构稳定。,有机粘合剂：为了不使自身成为辐射源，既有较低的红外发射率，又有较好的物理机械性能的红外聚合透明物，如聚烯烃类，橡胶类等。导电或半导体聚合物：将具有共轭主链的绝缘高分子通过化学或电化学方法的掺杂，使之具有导体或半导体性能。无机粘合剂：无机粘合剂相较有机粘合剂的物理机械性能和工艺性能均较差。,红外隐身材料的基本特征,（1）具有符合要求的热红外发射率或较强的控温力（2）具有合理的表面结构（3）具有较低的太阳能吸收率（4）能与其它频段的隐身要求兼容,红外隐身材料的军事应用,飞机等空中武器,坦克等地面武器,舰艇等海上武器,红外隐身材料的应用,美国F-117A 战机为了红外隐身，飞机表面涂红外隐身涂料，同时采用二元喷管后，使得红外辐射能量降低约90%。,红外隐身材料的应用,坦克的红外辐射主要来源包括: 发动机、烟囱、表面辐射等。采用效率高、热损耗小的发动机减少发热量以及涂低发射率材料和迷彩伪装等措施来实现红外隐身,红外隐身材料的应用,对舰艇进行红外辐射抑制的技术手段主要分3 种: 降温，红外屏蔽和隐身涂料。改变烟囱的位置和形状、对机舱水冷降温、高温表面涂绝热层及涂隐身材料,瑞典海军新型隐形护卫舰 隐身性能强 其运用了红外隐身材料,红外隐身材料的展望,随着红外隐身材料研究的快速发展, 许多成熟的红外隐身材料技术已广泛应用于军事目的, 并对战争格局产生了重要影响。新一代红外隐身材料的研制已在进行之中, 未来红外隐身材料将具备强吸收、轻质、自清洁、耐化学战剂和结构简单的特点, 并向可见、红外、激光、雷达等多频段兼容隐身方向发展。,Thank You!,感谢金丹老师及各位同学观赏！,
