1.引言

雷達隱身技術(shù)主要是指對工作在3MHz～300GHz范圍內(nèi)雷達的隱身技術(shù)，其中厘米波段（2～18GHz）是非常重要的雷達探測波段，也是現(xiàn)階段世界各國力求突破的超寬頻帶雷達隱身技術(shù)研究的重點。隨著雷達探測技術(shù)的發(fā)展，以及目標(biāo)外形技術(shù)越來越受到戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的限制，原有的雷達隱身材料存在頻帶窄、效率低、密度大等缺點，應(yīng)用范圍受到一定限制，迫切需要開發(fā)新型吸波材料和相應(yīng)的隱身技術(shù)。目前，國內(nèi)外在進一步提高與改進傳統(tǒng)隱身材料性能的同時正致力于多種新材料的探索，碳納米管材料、導(dǎo)電聚合物材料、納米材料等逐步應(yīng)用到雷達波隱身材料中，從而滿足對新一代雷達隱身材料吸收強、頻帶寬、質(zhì)量輕、厚度薄的要求。

2.導(dǎo)電高聚物吸波材料

導(dǎo)電纖維摻混于常規(guī)粉體吸收劑中，可以較大幅度地提高材料的吸波性能。導(dǎo)電纖維的摻混量有一個最佳值。通過適當(dāng)?shù)钠ヅ洌梢灾频脤掝l雷達吸波材料。但是，得到的材料在低頻波段的吸波效果很差，如何解決低頻波段材料的雷達吸波性能，仍應(yīng)進一步探討和驗證。由于導(dǎo)電高聚物密度小、中低溫性能良好，近年來得到廣泛的研究和應(yīng)用。Krishadham等人研究了以碘經(jīng)過化學(xué)或離子注人法摻雜的聚苯乙炔、聚乙炔和對苯撐-苯并雙噻吩導(dǎo)電高分子吸波材料，經(jīng)摻雜制得的聚合物單層吸波涂層的反射衰減為-15dB，吸收帶寬可達3GHz。Oldedo等研究的聚吡咯、聚苯胺、聚-3-辛基噻吩在3cm波段內(nèi)均有8dB以上的吸收率。TruongVT等研究了厚度為2.5mm、含2％聚吡咯的吸波材料，其在12~18GHz的反射率小于-10dB?？椎旅鞯扔名}酸摻雜聚苯胺（PAn）和FeCl3。摻雜H2SO4-PAn按一定比例混合，在8～14GHz頻段內(nèi)測試，發(fā)現(xiàn)該吸波材料在頻寬3.66GHz內(nèi)的平均衰減為13.37dB，最大衰減為26.70dB。

3.磁性粒子類吸波材料

磁性粒子類吸波材料大都具有較高的磁損耗正切角，主要依靠磁滯損耗、疇壁共振和后效損耗等極化衰減來吸收電磁波，常見的有鐵氧體、金屬微粉、多晶鐵纖維等。鐵氧體是發(fā)展最早較為成熟的吸波材料，主要有鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體和鋇系鐵氧體等，其吸波機理是磁疇自然共振。鐵氧體分為尖晶石型、石榴石型和磁鉛石型，其中以六角晶系片狀磁鉛石型的吸波性能最好，因六角晶系片狀磁鉛石型鐵氧體具有較高的磁性各向異性等效場，其自然共振頻率較高，表現(xiàn)出優(yōu)良的高頻吸波性能。MeshramMR等制備的六角晶型鐵氧體吸波材料在8～12GHz的頻段內(nèi)，最大吸收為16.5dB，最小吸收為8dB。張永詳?shù)戎苽淞撕駷?mm、面密度為5kg/m2的鐵氧體吸波材料，其在8～18GHz頻帶范圍內(nèi)的吸收率均大于10dB。此外，由于納米鐵氧體的粒子比表面積大，表面原子能帶結(jié)構(gòu)不同于體內(nèi)，有較高的矯頑力，可引起磁滯損耗、界面極化和多重散射等吸波機制；同時納米粒子的尺寸遠小于電磁波的波長，其電磁波的透過率也遠高于一般吸波材料。Ruan等研究發(fā)現(xiàn)，粒徑為5μm的鐵氧體樣品的最大反射率為-17dB，反射率小于-10dB的帶寬為3.5GHz，而粒徑為65nm的鐵氧體樣品最大反射率為-28.5dB，反射率小于-10dB的帶寬達5GHz。黃婉霞等人研究了在1～1000MHz頻率范圍內(nèi)Fe3O4 的粒度對電磁波吸收效能的影響，結(jié)果表明，納米級Fe3O4的粒度越小，其吸波效能越高。磁性金屬微粉是一類兼有自由電子吸波和磁損耗的吸波材料，主要有鈷、鎳、鈷-鎳合金、鐵-鎳合金、鋁-鎳合金及各種有機改性金屬等微粉，著名的F／A-18c／D“大黃蜂”隱身飛機使用的就是羰基鐵微粉吸波材料。磁性金屬微粉磁導(dǎo)率較高、溫度穩(wěn)定性好，但其抗老化、耐酸堿能力、頻譜特性等性能差。多晶鐵纖維有較強的渦流損耗、磁滯損耗及介電損耗。作為良導(dǎo)體的多晶鐵纖維，當(dāng)有外界交變電場作用時，纖維內(nèi)的自由電子發(fā)生振蕩運動，產(chǎn)生振蕩電流，將部分電磁波能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。美?M公司研制的多晶鐵纖維吸波涂層，在 5～16GHz頻段內(nèi)可以衰減30dB。導(dǎo)電高聚物與磁性粒子復(fù)合兼顧了介電與磁損耗吸波特征，雖然已經(jīng)取得了一定的進展，但也存在一些不足。要開發(fā)出輕質(zhì)、強吸收、寬頻、電磁參數(shù)可調(diào)并綜合性能好的導(dǎo)電高聚物／磁性粒子復(fù)合吸波材料，就需要在下面幾個方面作進一步的研究：①宏觀與微觀相結(jié)合探討導(dǎo)電高聚物／磁性粒子復(fù)合的吸波機理；②材料的尺寸與種類的選擇、優(yōu)化；③復(fù)合吸波材料的制備工藝與技術(shù)。

4.寬頻輕質(zhì)導(dǎo)電高分子吸收材料