常规材料强得多，这将大大减少波的反射率， 降低电磁波的反射，即材料具有更好的匹配特性同时纳米微 粒的比表面积远远大于传统吸波材料，电磁波通过纳米吸波材 料时，更多微粒产生畴壁共振与涡流损耗，从而电磁波的吸收 率大于较大尺寸颗粒的吸波材料，具有良好的吸波作用。由于 其特殊的表面效应和体积效应，纳米铁氧体材料具有更优良的 吸波性能。美国研制出的超黑粉纳米吸波材料，对雷达波的 吸收率大于。 铁氧体材料是研究较多也比较成熟的磁介质型吸波材料， 其吸收强频带宽成本低。单铁氧体材料难以满足吸波频 带宽厚度薄和面密度小的要求，在铁氧体复合电磁波吸波材 料中掺入微量稀土氧化物制得的复合材料，其能全面大幅度提 高材料的吸波特性，而且匹配厚度有所减少。多数稀土族元 素的壳层不满，因而有固有原子磁矩。本项目采用稀土钆 氧化物具有简单的铁磁顺磁转变，而其他稀土氧化物具有复 杂的磁序转变。 二项目的目的和意义 吸波材料作为最有效的雷达隐身手段之，越来越受到重 视。对使用吸波材料涂层的要求是厚度薄，质量轻，吸波频带 宽。对于雷达吸波涂层，在使用中常要求在定频率范围内对 雷达波强烈的吸收。 本项目与江西洪都航空工业集团公司飞机设计研究所合 作对隐身飞机的吸波材料进行研制，项目成功后进行扩大试验 和使用，以至达到使用要求江西洪都航空工业集团公司在所 生产的飞机上采用该项目研制的吸波材料达到隐身，将提高我 国军用飞机的作战性能以针对所选型的飞机或飞行器制定 产品标准，产品用于江西洪都航空工业集团公司后，可推广在 其他飞机和飞行器上使用，其应用前景可观。 三相关技术领域国内外发展现状趋势 早在第二次世界大战期间，美英德等国出于各自的军 事目的，针对雷达电子的侦探与反侦探，开始对吸波材料进行 了大量的探索工作。目前美国约有多家大小公司对隐身和 雷达吸波材料的研究都十分感兴趣，它们不仅都参与 了吸波技术的研究工作，其中包括和声纳屏蔽技术，而且 有多家公司在生产和涂层吸波材料。波音和洛克希德 公司将开发重点放在多频谱产品上，这对于无线电及红外频率 波段都是有效的。柯尼公司已研制出了系列的产品，包 括窄频和宽频等型号的材料，适用于航空航天和 通讯等方面。在欧洲，从年开始，英国的普莱西 微波公司已涉及到了技术，现在它已具有发展和生产可覆 盖从到频谱的吸波材料的能力。普莱西公司的 系列产品包括窄波段和宽波段材料，它们适用于飞机导弹 直升机无人飞机以及舰船表面等。德国的公司正在生产 宽窄波段系列产品，主要有多级层材料宽波段， 寄生合成橡胶调谐窄波段和宽波。 目前的隐身舰艇和隐身飞机上所使用的吸波涂料和吸波 材料，主要是针对厘米波雷达的，而对米波毫米波红外波 段雷达等传感器，其隐身效果就大大下降。在长波雷达面前就 更加原形毕露。世界各国已经使用或正在研制中的超视距雷 达激光雷达多频信号雷达无源雷达等，都具有较强的反 隐身能力。世界上正在研制的第四代超音速歼击机，机体结构 采用复合材料翼身融合体和吸波涂层，使其真正具有了隐身 功能，而电磁波吸收涂料和电磁屏蔽涂料已开始在隐身飞机 上涂装。美国俄罗斯等国家新代空对地地对空导弹的隐 身正朝着轻质宽频带吸波可喷涂具有空气动力学和热稳 定性良好的隐身材料方向发展。据报道，法国最近宣布研制成 功种宽频带雷达吸波材料涂层纳米超微粉，该材料 复磁导率，在频段内，均大于，大大超过金属微 粉磁导率理论值的限制美国研制的超黑粉纳米吸波材 料，对雷达波的吸收率大于。磁性纳米颗粒纳米颗粒膜 和多层膜是纳米材料作隐身材料的主要形式。 在电磁波吸波材料的研究开发方面，国内水平在 频率范围内，全频段吸收率为，面密度为，厚度 为。本项目所研究的钆铁氧体复合吸波纳米粉体材料， 是根据钆铁氧体复合体组成的元素电子轨道特性所设计，通 过前期试验结果分析，此种吸波材料可大大降低其比重，改变 其磁利用研究室新产品开发室。所控 股企业有江西省科院天工科技有限公司主要从事特种涂料 胶粘剂及防腐耐磨材料等系列产品的生产。参加项目的科技 人员由研究所新组建的江西省科学院涂附材料研究工程中心 科研人员组成，中心研究与开发领域范围特种高分子胶粘剂 非金属耐磨材料衬里及自润滑固体和液体材料特种涂料 吸波涂料防腐涂料高温耐磨抗蚀涂料稀土荧光涂料 防水抗渗涂料等建筑内外墙功能涂料塑胶涂附材料纳 米功能涂附材料。项目合作单位江西洪都航空工业集团 公司飞机设计研究所参加本项目的科技人员长期从事飞机和 有关飞行器的研究，在隐身技术和吸波材料的应用研究中具有 独特关键技术的研究成果。 项目主要负责人 程斌，男，年月生，研究员年月毕 业于华东工程学院化学工程系炸药合成专业，在军工单位工作 四年，年底调入江西省科学院应用化学研究所，长期从 事高分子化学与高分子材料精细化工腐蚀与防腐化学及天 然产物分离与提取的应用研究与开发工作，曾主持参与多项国 家省部级科研项目，多次获院所先进工作者，工会积极分 子奖励。年曾任江西恒大高新技术实业有限公司总 工副总经理，在高温涂料高温耐磨衬里材料设备防腐 金属喷涂等生产技术和施工技术进行了创新性研究与指导。 年参加中国民主同盟，为十届十届民盟江西省 代表大会委员，民盟江西省委科技工作委员会副主任。 年任副所长，从事所科研管理，组织所科研项目的申报和产品 转化，并组建江西省科院天工科技有限公司，任公司总经理。 年当选江西省第九届省政协委员。 张弘，男，年月生，研究员高工，年毕业 于华东工程学院机械系火炮制造专业，同年分配到江西洪都机 械制造厂后长期从事飞机设计，现任江西洪都航空工业集团公 司飞机设计研究所所长，集团公司飞机总设计师。 五有关本项目的现有工作基础和支撑条件 项目申请单位江西省科学院应用化学研究所和合作企业 江西省科院天工科技有限公司研究所所属企业的科技人员 由新组建的江西省科学院涂附材料研究工程中心科研人员组 成，组员长期从事高分子材料无机功能材料特种涂料和特 种胶粘剂的研究本项目进行了前期试验，并在洪都航空工业 集团航空飞机研究所进行了定性测试，其效果较好。 江西洪都航空工业集团公司飞机设计研究所测试站 是为国家重点型号投入建设的配套设施，测试设备是从德 国公司引进的，测试站设备齐全，具有强大测试和检 测功能。测试站测试站技术力量雄厚，现有高工人工 程师人设计员人，专为各类民用军用设备和复合材料 隐身材料提供测试服务和技术支持。 二项目研究目标思路与依据 本项目在前期研究工作中，在改进铁氧体配方方面，将立 方晶系六方晶系和反铁磁铁氧体通过改变铁氧体的化学成 分混合量和表面处理等综合技术上，提高铁氧体吸波性能取 得较大进展。单铁氧体材料难以满足吸波频带宽厚度薄和 面密度小的要求，在型铁氧体复合电磁波吸波材料中掺入微 量稀土氧化物制得的复合材料，其能全面大幅度提高材料的吸 波特性，而且匹配厚度有所减少。多数稀土族元素的壳层 不满，因而有固有原子磁矩。本项目采用稀土钆氧化物具有简 单的铁磁顺磁转变，其他稀土氧化物具有复杂的磁序转变。 本项目的研究方向从吸波材料的吸波性能比较纳米吸 波材料的特性，以及对吸波材料的作用机理与发展动向研究表 明，纳米级钆型铁氧体吸波材料具有良好的发展前景本 项目研究纳米级钆型铁氧体吸波涂层及吸波性质。 本项目的技术路线 纳米级钆型铁氧体吸波材料的研制 本项目已开展了纳米级钆型铁氧体的研究并获得初步 研究成果。利用柠檬酸盐溶胶凝胶法，将体系中的阳离子络 合于具有多官能团的柠檬酸分子上，达到原子级上的均匀混 合，通过高温烧灼，有机物挥发，可制备高纯度复合氧化物。 迄今为止未见采用柠檬酸盐溶胶凝胶法制取钆型铁氧体 材料的报道。本项目研究采用柠檬酸盐溶胶凝胶法制取钆 型铁氧体材料。电镜研究表明，制得的钆型铁氧体材料 尺寸为纳米级衍射研究表明制得的钆型铁氧体材料结晶 良好，杂质含量少采用微波网络分析仪对微波吸波性能测定 表明，制得的纳米钆型铁氧体与烧结铁氧体吸波材料比较， 具有更好的吸波性能。 金属离子掺杂改性钆型铁氧体纳米级吸波材料的研制 本项目研究采用钴锰等金属离子羰基铁掺杂改性钆 型铁氧体制备纳米级材料。铁氧体材料作为吸波材料，其特点 是吸波效率较高，但吸波频率较窄。不同的铁氧体材料，其有 效吸波频率范围是不同的，采用钴锰等金属离子羰基铁， 掺杂改性钆型铁氧体制备纳米级吸波材料，组合不同材料 的有效吸波频率，可大大拓宽材料的吸波频率范围，达到宽频 有效吸波的效果。 界面吸波涂层的研究 铁氧体吸波材料与基相材料结合制备吸波涂层。采用配方 不同的吸波材料，形成界面吸波涂层。吸波涂层涂覆于电磁辐 射设施，可有效吸收电磁辐射，降低电磁信号反射率。 基相粘结材料选用可耐温差变化的改性 聚氨酯改性聚乙烯基酯改性环氧树脂等材料。其作用是粘 结吸波材料于荫身设施表面。所选用的基相材料应与吸波材料 很好兼容，与基底材料的热膨胀系数适应，粘结力良好。 界面吸波涂层在基相材料中混合掺加钆型铁氧体纳 米材料组成吸波阻抗变换层掺杂金属离子和羰基铁改性钆 型铁氧体纳米材料组成吸波低阻抗谐振层以形成界面吸 波涂层，利用电磁波在不同介质界面上的多次反射机理，使入 总论 项目的主要内容及技术原理简述 隐身技术是指在定探测环境中控制降