一种超宽频雷达隐身材料涂层的制备方法与流程

本发明涉及一种超宽频雷达隐身材料涂层的制备方法，属于功能材料技术范畴。

背景技术：

0、技术背景

1、隐形飞机、战舰、巡航导弹的雷达隐身，是通过减弱、抑制、吸收、偏转目标的雷达回波强度，降低其rcs值，在一定范围内难以被敌方雷达识别和发现的技术。可分为电磁对消技术、目标外表的特殊赋形技术及隐身复合材料技术和等离子体隐身技术。电磁对消技术在国外已有较长时间的理论研究，但到目前鲜见实际应用的报道，以目前雷达探测技术的快速发展，基本上没有实用价值；目标外表的特殊赋形技术，在多基地雷达面前，也无法遁形，并且对飞机的气动力学有较大影响；等离子体技术，需要消耗大量的电能，不可能在飞机、战舰和巡航导弹上全面实施，最多只能用于局部隐形；目前的隐身飞机，主要采用吸波材料。

2、现有的吸波材料的吸波涂层，主要是添加耐高温金属基的磁性微米颗粒、增加一些稀土组分或导电氧化物以改善效果，通过吸收雷达波产生磁损耗、电损耗，减弱目标的垂直雷达回波强度实现雷达隐身，由于磁损耗和电损耗均具有量子能级特征，在特定的微波频段出现吸收峰，如果跳出对应的″量子能级″频段，吸收就很弱，这就是现在的隐形飞机在跳频雷达或c波段、s波段、l波段、甚高频波段不具备隐形效果的原因。

3、各国都在拓展吸波材料的频宽，期望实现宽频、超宽频隐身；基于磁损耗、电损耗材料的“量子能级”特点，很难出现宽频吸收，吸波主要频段在x波段，吸波频宽最多也在6.5～7.5ghz。

4、国内的现有的雷达微波隐身涂料，与美国的f35、f22的隐身战机的涂料类似，主要是磁损耗材料如铁氧体、碳基铁粉和电损耗材料如导电氧化物混合的复合粉末，由于吸波材料存在氧化原因，导致其隐身性能下降，需要频繁维修涂装；无颠覆性或突破性进展。

5、由于电损耗材料与磁损耗材料构成的吸波材料，存在量子能级的特征，限制了吸波频宽的拓展；因此只有突破吸波材料的隐身机理，才能实现超宽频隐身；为了实现超宽频雷达隐身，特完成本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种超宽频雷达隐身材料涂层的制备方法，是基于三维有序的纳米结构材料对雷达波产生漫反射的原理；运用针状纳米镍形成的刺球状纳米镍粉，作为一次颗粒结构，以sio2溶胶对其微观结构进行强化；由于纳米颗粒的容易团聚，组合为刺球状纳米镍粉团聚体形成二次有序结构，与有机硅胶黏剂混合均匀，制成隐身材料涂层；使刺球状纳米镍粉均匀分布在厚度为2mm左右的隐身材料涂层中，形成三维有序结构；相当于无数细小、不同方向的反射颗粒构成一个统计上全方位反射的宏观平面结构，对雷达微波产生漫散射以衰减雷达回波信号强度，实现超宽频雷达微波隐身。

2、为实现上述目的，本发明的具体采用如下步骤：

3、1.一种超宽频雷达隐身材料涂层的制备方法，由微观结构经过sio2溶胶强化的刺球状纳米镍粉和基胶混合、刷涂、干燥制成，基胶采用有机硅胶黏剂；二者的质量比例在30～60∶70～40之间，其中刺球状纳米镍粉包括其强化微观结构的sio2溶胶颗粒的重量；

4、2.在制备超宽频雷达隐身材料涂层之前，刺球状纳米镍粉与浓度为1～3％(wt％)的sio2溶胶慢速搅拌，混合均匀；控制刺球状纳米镍粉占刺球状纳米镍粉与sio2溶胶的sio2的总固含量之比为85～95％(wt％)；然后静置6～12小时，让sio2溶胶粒子吸附粘接在刺球状纳米镍粉上；过滤，100～110℃真空干燥得到微观结构强化的刺球状纳米镍粉团聚体；

5、3.将微观结构强化后的刺球状纳米镍粉，与有机硅胶黏剂混合均匀，如果粘度太大不利于施工工艺，可以添加少量有机溶剂进行稀释，刷涂或喷涂成2mm左右涂层，干燥后即形成超宽频雷达隐身材料涂层，最佳区间为1.8～2.2mm；也可以在玻纤布上刷涂，干燥后即制成超宽频雷达隐身材料卷材，便于战时即时粘贴、修复。

6、本发明的优点：

7、1.采用有机硅胶黏剂为基胶，可以提高超宽频雷达隐身材料的耐候性、耐高低温性能，延长涂层或卷材的使用寿命；

8、2.采用sio2溶胶颗粒吸附并固化在刺球状纳米镍粉上，使其微观结构得以强化，避免在涂层的基胶干燥过程中产生的内部张力将刺球状纳米镍粉的微观结构破坏，导致其失去漫散射功能。

技术特征：

1.一种超宽频雷达隐身材料涂层的制备方法，其特征在于所述的超宽频雷达隐身材料涂层由微观结构经过sio2溶胶强化的刺球状纳米镍粉和基胶混合均匀，涂刷、干燥制成厚度为1.8～2.2mm的涂层，微观结构经过sio2溶胶强化的刺球状纳米镍粉和基胶的质量比例在30～60∶70～40之间；

2.如权利要求1所述的一种超宽频雷达隐身材料涂层的制备方法，其特征在于sio2溶胶强化的刺球状纳米镍粉是采用浓度为1～3％(wt％)的sio2溶胶与刺球状纳米镍粉慢速搅拌混合，静置6～12小时，过滤，100～110℃真空干燥制成。

3.如权利要求1、2所述的一种超宽频雷达隐身材料涂层的制备方法，其特征在于sio2溶胶强化的刺球状纳米镍粉制备过程中，刺球状纳米镍粉占刺球状纳米镍粉与sio2溶胶的sio2的总固含量是85～95％(wt％)。

技术总结
本发明涉及一种超宽频雷达隐身材料涂层的制备方法，是基于三维有序的纳米结构材料对雷达波产生漫反射的原理，采用针状纳米镍形成的刺球状纳米镍粉，用SiO<subgt;2</subgt;溶胶强化其微观结构，作为一次颗粒结构；由于纳米颗粒的容易团聚，组合为刺球状纳米镍粉团聚体形成二次有序结构；与有机硅胶黏剂混合均匀制成隐身材料涂层，使刺球状纳米镍粉均匀分布在厚度为2mm左右的隐身材料涂层中，形成三维有序结构；相当于无数细小、不同方向的反射颗粒构成一个统计上全方位反射的宏观平面结构，对雷达微波产生漫散射以衰减雷达回波信号强度，实现超宽频雷达微波隐身。

技术研发人员：王家君,王正天,王立成
受保护的技术使用者：宁海东方鸿业新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5