探微珠吸波涂料研究进展

，当涂层的厚度为1.5mm时，其吸收能力可达-20dB，厚度为2.5mm时，吸收能力可达-25dB。

由于纳米材料在具有良好吸波特性的同时还具有频带宽、兼容性好、面密度低、涂层薄的特点，美、俄、法、德、日等国都把纳米材料作为新一代隐身材料加以研究和探索。目前，美国研制的被称作"超黑粉"纳米吸波材料，所吸收的雷达波可达99%。法国研制出一种宽频微波吸收涂层，这种吸收涂层由胶粘剂及纳米级微粒填充材料组成。这种由多层薄膜叠合而成的结构具有很好的磁导率，50MHz至50GHz内具有良好的吸波性能。

导电高分子吸波涂料是利用某些高聚物所具有共轭π电子的线形或平面形构型与高分子电荷转移给络合物的作用，设计高聚物的导电结构，实现阻抗匹配和电磁损耗。美国信号产品公司（Signature Products Company）开发了一种可用来适应5~200GHz雷达的吸波涂料，它以具有喷涂功能的高分子聚合物为基体，用具有极好的吸收雷达波特性的氰酸酯晶须和导电高聚物聚苯胺的复合物作吸收剂。但由于用于这类吸波涂料的导电高聚物的合成研究刚刚开始，是新开展的高分子材料研究领域，有待于进行深入的理论和实验研究。

视黄基席夫碱盐是一种含有碳-氮双键结构的有机高分子聚合物，具有很强的极性，雷达波被这种材料吸收时，能量可迅速转变为热能耗散掉。美国Carnegie-Mel-lon大学用视黄基席夫碱盐制成的吸波涂层可使目标的RCS减缩80%，而比重只有铁氧体的10%。

手征性吸波涂料是一种新型的吸波涂料，众多的研究结果表明，手征材料能够减少入射电磁波的反射并能吸收电磁波。1990年，国外首次公开报道了手征材料的吸波效果，结果表明手征吸波材料具有吸波频率高和吸收占带宽的特点。但手征性吸波涂料的研究还处于起步阶段，还有许多问题有待解决。

1.2国内研究情况

国内开展吸波涂料的研究工作从"七五"开始，经过十多年发展，形成了以高校和地方研究院所的基础研究与国防研究所的应用研究相结合的科技格局，且已进入了从原理基础材料的预研向装备应用过渡的新阶段。

随着我国"863"计划的实施，也开始大力发展吸波材料的研究。例如，国防科技大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学、航空航天材料研究院等高校和科研单位目前正在进行吸波材料，尤其是结构型吸波材料的研究，以航空材料研究所为代表，研究碳纤维或碳化硅纤维增强塑料作为飞行器结构件，兼具吸波特性。西北工业大学凝固技术国家重点实验室已研制成功了一种主要由固溶N的SiC微晶组成的新型耐高温吸收剂。

目前国内有关雷达吸波涂料的研究主要是围绕铁氧体系列吸波涂料、羰基金属微粉吸波涂料、纳米吸波涂料、导电高聚物吸波涂料、多晶铁纤维吸波涂料等，但是由于这些雷达吸波涂料存在抗氧化、耐酸碱能力差、低频段吸收性能较差、密度较大、吸收剂体积大等缺点，因而没有大规模的应用于我军的装备。

在陶瓷吸波材料中，碳化硅是制作多波段吸波材料的主要组分，有实现轻质、薄层、宽频带和多频段吸收的可能，应用前景广阔。王军等运用超声将平均粒径30nm的超细金属钴粉均匀分散到聚碳硅烷中，通过熔融纺丝、烧结等处理，制备出具有良好力学性能、电阻率连续可调的掺混型磁性碳化硅陶瓷纤维。将这种纤维正交铺排，与环氧树脂复合制备的3层结构吸波材料具有良好的微波吸收特性，在8.0~12.4GHz范围内其反射衰减达-12dB以上，最大可达-16.3dB，其中小于-15dB的带宽约1.2GHz；孙晶晶等研究了Al的掺杂量对nmSiC粉末介电性能的影响，在8.2~12.4GHz范围内，β-SiC（未掺杂Al）的相对介电常数和介电损耗正切值高于掺铝样品，且这两个参数随铝含量的增加而降低。

2、基于陶瓷空心微珠的吸波涂料

笔者的课题组在充分分析各种吸收剂优缺点的同时，结合自身技术优势，研发了一种以自蔓延高温合成技术为基础，采用自反应淬熄法和喷射法制备出具有优良电磁特性的空心陶瓷微珠，该方法具有制备低成本、产量高、工艺简单、易控制等特点。

陶瓷空心微珠表现出具有优良吸波特性的潜质：对于Al-TiO2体系，其最低反射率可达-26dB，对应的频率为14.4GHz，小于-10dB的吸收带宽为4GHz，频段为12.5-16.5GHz；对于Al-Cr2O3体系，在18GHz频段以上，小于-10dB的反射率呈不断增大趋势；对于Al-CuO体系，其最低反射率可达-28dB，对应的频率为11.1GHz，小于-10dB的吸收带宽为2GHz，频段为10.4~12.4GHz。

基于笔者课题组前期研究的空心陶瓷微珠吸波材料为吸收剂，选择常温固化的有机高分子材料为粘结剂，然后加入其他的添加剂对其改性，使其能够和空心陶瓷微珠吸波材料相容性较好，并