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特种材料有哪些范文特种材料是指具有特殊功能和性能的一类材料，常用于特殊环境和工程领域。
下面将详细介绍几种常见的特种材料。
1.高温材料：高温材料是能够在高温环境下具有优异性能的材料。
常见的高温材料包括耐火材料、高温合金、高温陶瓷等。
耐火材料主要用于炼钢、冶金、玻璃等工业领域，如石墨、石棉、陶瓷等。
高温合金广泛应用于航空航天、船舶、汽车等领域，如镍基合金、钛合金等。
高温陶瓷主要用于高温介质传递、绝缘和涂层等方面，如氧化铝、碳化硅等。
2.隐身材料：隐身材料是具有隐形功能的材料，能有效遮蔽电磁波和红外线等信号，常用于军事、航天和航空领域。
常见的隐身材料有金属涂层材料、电磁隐形材料、红外隐身材料等。
金属涂层材料常用于飞机、导弹等军事装备的隐身涂层，如雷达吸波涂层。
电磁隐形材料用于电磁波信号的遮蔽，如碳纤维复合材料。
红外隐身材料主要用于红外线信号的遮蔽，如特制的多层复合材料。
3.轻量化材料：轻量化材料是具有轻质和高强度的特点，能有效减轻结构重量，提高工程性能。
常见的轻量化材料有高性能合金材料、复合材料、泡沫材料等。
高性能合金材料具有高强度和轻量化的特点，常用于航空航天、汽车和电子等领域，如镁合金、钛合金等。
复合材料由两种或多种材料组成，力学性能优于单一材料，如碳纤维复合材料。
泡沫材料具有轻质、隔热和吸能等特点，如聚苯乙烯泡沫材料。
4.防护材料：防护材料主要用于保护人员或设备免受外部威胁和危害。
常见的防护材料有防弹材料、抗震材料、防腐蚀材料等。
防弹材料是一类能够防御子弹或威胁物的材料，如防弹玻璃、防弹钢板等。
抗震材料具有减震和隔震的特点，常用于地震和爆炸等环境下，如弹性橡胶、形状记忆合金等。
防腐蚀材料主要用于防止金属或设备受到腐蚀，如不锈钢、涂层材料等。
5.生物材料：生物材料是一类能够与生物体相容、具有生物功能和生物相互作用的材料。
常见的生物材料有生物陶瓷、生物金属、生物聚合物等。
生物陶瓷广泛应用于人工关节、牙科修复等领域，如氧化锆陶瓷、羟基磷灰石陶瓷等。
电磁波隐身功能梯度材料电磁波吸收体是为了取得最佳电磁波吸收效果而结构化的电磁波吸收材料，它的研究是以吸收材料的研究为基础，目前已获得实用化的吸收体结构有：(1) 单层结构：表现为复合材料的单涂层和单层吸收体。
(2) 多层结构:由透波层、阻抗匹配层、吸收层以及反射背衬等组成。
其中用得最广泛的是多层结构吸波材料,它主要有两种:一种是阻抗渐变梯度吸波材料，例如电阻渐变型吸波材料，即Jaumann吸收体，它是一种多层电阻片型吸波材料，其典型结构如图1。
为了获得最佳吸收效果,电阻片的电阻从前至后逐渐变小。
吸收体的带宽与所采用的电阻片个数有关。
通过改变各层片阻抗，能够“调节”整个设计，这些单独的层片通常用蜂窝夹芯或塑料隔离。
另外一种形式是渐变介质吸收体，即Dallenbach结构体，同Jaumann吸收体通过电阻片电阻的缩减来减少反射一样，它可用来实现真空与理想导体间的阻抗匹配，其典型结构如图2。
图1 电阻渐变型吸波材料图2 阶梯式多层吸波材料渐变介质吸收体和电阻片型吸收体均是拓宽吸收频带的有效方法，原理上它们都是沿厚度方向电阻逐渐减小的多层吸收体，只是电阻的变化规律及结构形式有差异，可根据不同的部位选择不同的结构形式。
美、日、西欧一些在电磁波吸收体研究方面处于世界领先地位的国家，他们大量使用了Dallenbach和Jaumann梯度多层吸波结构。
譬如目前最先进的吸收体结构——美国军用隐身飞机上的电磁波吸收体结构,可以在较宽的频带内使雷达波的反射降低7～l0dB。
他们在探索先进战斗机ATF计划(F222)的结构及非结构材料时发现，热塑性树脂单复丝与一些特殊纤维(碳纤维、玻璃纤维、Kevlar及陶瓷纤维等，其截面形状不同，为非圆多棱形) 按一定比例交替混杂成纱束后编织成各种织物，然后与同类树脂制成的复合材料既具有优良的吸波性能，又兼有复合材料重量轻、强度高、韧性好等优点。
碳纤维的含量可以改变碳纤维结构吸波材料的微波电磁性能，通过控制不同厚度层上纤维的含量可控制不同厚度的阻抗，实现阻抗匹配，以达到吸收雷达波的最佳效果。
吸波复合材料吸波复合材料概述吸波材料是指能够吸收衰减入射电磁波能量，并通过材料的介质损耗使其电磁能转换成热能或其他能量形式的一类功能复合材料。
吸波材料一般由基体材料（或粘结剂）与吸收介质（吸收剂）复合而成。
本文主要研究对雷达波具有吸收损耗效应的吸波材料（radar absorbing materials，缩写RAM）。
吸波复合材料特性吸波复合材料一般要求具备以下特性：（1）厚度薄，质量轻。
吸波涂料的质量对武器来说完全是附加的。
例如铁氧体涂料的比重约为5g/cm3，如涂层厚度为4mm，涂覆面积为50m2，附加重量就达到1000kg，这对于飞机、导弹等武器来说都是不切实际的。
此外，涂层太厚和太重还影响飞行器的气动特性，增加涂覆工艺的难度等。
（2）频带宽，反射率低。
雷达工作频带很宽，大约在1~140GH范围，且还在拓宽。
对隐身飞行器，吸波涂料的主要覆盖频段1~18GHz，坦克车辆主要在2 6.5~40.0GHz和90~140GHz范围内。
目前的工作就是在衰减量≦10dB的情况下追求尽可能宽的频带。
（3）功能强。
要求吸波复合材料既可以作吸波材料，又可以作结构材料，有高的力学性能及良好的环境适应性和物理化学性能。
吸波复合材料的原理吸波材料的基本物理原理是材料对入射电磁波实现有效吸收，将电磁波能量转换为热能或其他形式的能量而耗散掉。
该材料应具备两个特性即波阻抗匹配特性和衰减特性。
（1）阻抗匹配特性，即创造特殊的边界条件使入射电磁波在材料介质表面的振幅反射率ρ最小（理想情况ρ=0）从而尽可能地从表面进入介质内部。
最简单的情况是电磁波从自由空间垂直射到介质表面，此时[4，5]：ρ=（η-η0）/（η+η0）；ρ=（Z n-η0）/（Z n+η0）η式中ρ——电磁波在涂层表面的振幅反射率；η——涂层的相对本性阻抗；η0——自由空间的相对本性阻抗；Z n——n层的表面相对阻抗。
欲使ρ=0则η=η0而η0=（μ0/ε0）1/2；η=（μ/ε）1/2；式中μ0、ε0——自由空间的相对磁导率、相对介电常数，均为1；μ、ε——涂层的相对磁导率、相对介电常数。
隐⾝材料现代隐⾝技术及材料的应⽤研究摘要：隐⾝技术与隐⾝材料在现代国防体系中具有⾮常重要的意义。
本⽂对雷达隐⾝技术和红外隐⾝技术的原理做了系统阐述，并介绍了各种雷达隐⾝材料和红外隐⾝材料的国内外研究进展，主要包括多晶铁纤维、⼿性吸波剂、导电⾼分⼦等雷达隐⾝材料以及低发射率和控制⽬标温度的红外隐⾝材料。
对智能隐⾝材料以及多功能⼀体化隐⾝材料在隐⾝材料的未来发展中的作⽤和趋势进⾏了分析。
关键词：雷达隐⾝技术，隐⾝材料，红外隐⾝技术Study morden progess of stealthy techniques and steslthy materials Abstract: stealthy techniques and materials are fairly significant for morden national defense system .The theory of radar stealthy techniques and infrared stealthy techniques are reviewed and the progress of different radar and infrared stealthy materials are also introduced, including polycrystalline ferrofiber ,chiral absorber, conductivity polymer etc. and also including low infrared emissivity materials, temperature –control materials. Intelligent stealthy materials and multifunctional tealthy materials are predicted to be the developing tendencies of tealthy materials. Key words: radar tealthy materials, infrared steakthy technique, stealthy materials 现代⽆线电技术和雷达探测系统的迅猛发展 ,极⼤推动了世界各国防御系统的搜索、跟踪、攻击⽬标的能⼒ ,传统的作战武器受到了越来越严重的威胁。
战斗机隐身涂层一、隐身机理信息化战争中, 武器平台的高度信息化和电子化, 使飞机、坦克、舰艇等所处的环境日益复杂。
它们除受地面或空中的火力威胁和电子干扰外, 其一举一动还处于红外、雷达、激光等探测器的严密监视之下, 使其生存能力和战斗能力面临极大挑战，这样其隐身性能就显得尤为重要。
而隐身技术主要涉及材料隐身和结构隐身两大方面。
实现隐身的方法：1）缩小雷达反射截面；2）降低红外线信号特征；3）等离子体技术。
其中缩小雷达反射截面的技术途径：1）改变飞行器的外形和结构，避免设计出在雷达方向上产生强反射的外形；2）使用非金属材料；3）采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料；4）遮掩或消除剩余的反射。
二、隐身涂层隐身涂料的分类：防红外线隐身涂料；防雷达波隐身涂料；防激光探测隐身涂料等。
以防雷达波隐身涂料为例介绍相关技术：涂敷型吸波涂料实质上是一种高分子复合涂料。
它是以高分子溶液或乳液为基料，把吸波剂和其它附加成分分散加入其中而制成。
如美国研制的系列铁氧体吸波涂料，主要成分是锂镉、镍镉和锂锌铁氧体，它在厘米波段到分米波段，可使雷达波反射衰减达20dB。
日本研制的铁氧体和氯丁橡胶或氯磺化聚烯等吸波涂料，当涂层厚度为(117～215)mm时，对(5～10)GHz的雷达波反射衰减达30dB。
目前国外正在研制超薄层、宽频带、高效能的吸波涂料，例如放射性同位素吸波涂料。
它利用钋210(210P0)和锔242(242Cm)等同位素射线产生的等离子体来吸收雷达波，在(1～20)GHz的宽频带内雷达反射波可衰减20dB。
美国伯奇博士研制一种名为ATRSBS的化合物(一种席夫氏碱盐)，它吸收雷达电磁波后即转化为热能，起到雷达隐身之作用。
近几年来，国外开发了一种四针状氧化锌晶须ZnOw(Tetrapod-Shaped Zinc Oxide Whisker)，ZnOw是四针状晶体，四根针从正面体的重心向三维方向展开，这在数十种晶须中是独一无二的，由于其导电性能优异和典型的四针状三维结构，不仅可用作抗静电材料、微波发热体材料，而且更是电磁波吸收体，在雷达工作的(5～18)GHz波段由它可吸收高达20dB的电磁波(即99%以上)，是一种综合性能良好的雷达隐身涂料。
隐形材料的介绍及应用隐形材料是指具有隐形功能的材料，通过特殊的物理、化学、生物学等方式，能够使材料在一定程度上隐藏或模糊它的存在，如隐形衣，隐形墙、隐形涂料等。
下面将从材料的类型、制备方法、应用领域和未来发展等方面来详细介绍隐形材料。
一、材料的类型1. 光学隐形材料光学隐形材料是通过调节光线的传播路径，来实现隐形的效果，包括光学隐身材料和光学屏蔽材料。
光学隐身材料通过调节材料的折射率和反射率，来实现对光线传播的控制，进而达到隐身的效果。
光学屏蔽材料则是在主体材料中加入一定数量的颜料或染料，来改变材料的颜色和透明度，以达到隐形的效果。
2. 磁性隐形材料磁性隐形材料是利用材料的磁性磁吸附在物体表面，从而达到隐蔽效果。
其主要特点是具有良好的磁吸附性能和高透明度。
3. 电磁隐形材料电磁隐形材料是利用材料在特定频率下的电磁特性，以达到隐蔽效果。
其主要特点是具有良好的电磁屏蔽性能和高透明度。
4. 化学隐形材料化学隐形材料是利用材料与外界环境发生化学反应，从而引起材料颜色、透明度等性质的变化，以达到隐形效果。
二、制备方法1. 化学制备法隐形材料的制备方法往往是非常复杂的，化学方法是其中一个重要制备方法。
该方法是利用化学反应将某种物质沉积到另一物质表面，从而形成一层薄膜。
薄膜可以用来装饰或者隐蔽物体的表面。
例如，在玻璃表面涂上薄膜可以使表面产生反射或者透明的效果。
2. 物理制备法物理方法是制备隐形材料的主要手段。
其制备的方法包括物理气相沉积、溅射、离子束束法等。
其中物理气相沉积可以使用热蒸发和射流蒸发两种方法。
3. 生物制备法生物制备法是一种新型制备隐形材料的方法。
通过利用生物分子的自组装和自组织特性，构建类生物材料体系来实现隐形效果。
此类材料具有高度可复制性、高度自组装性、低毒副作用等特点。
三、应用领域1. 军事领域军事领域是隐形材料最早的应用领域。
军用隐形衣、战斗机和舰艇材料都具有隐秘作用。
此类隐形材料能够压缩热、声、电磁等发射特征，使飞机、车辆、军舰等之间的通讯与探测系统难以侦测其位置，避免遭到敌方攻击。
纳米材料在隐身技术中的应用隐身技术:即采用多种手段来降低己方目标的显著性，使其不被对方的侦察和探测系统发现，从而降低目标的识别概率。
目前，常见的隐身技术有可见光、红外、雷达、激光、声波及多波段隐身技术等。
纳米隐身材料特点:隐身材料可以改变目标的表面特征及电磁吸收性能，降低其显著性，从而提高其战时生存能力，是隐身技术中的重要组成部分。
其中，纳米材料由于其独特的理化性能及优良的电磁吸收特性，成为最具潜力的功能型隐身材料。
纳米隐身材料是指由纳米材料与其他材料复合而成的功能型隐身材料，多应用于工程、装备的表面及结构涂层中，该类涂层具有以下特点:质量轻、厚度薄、红外发射率低、良好力学性能、吸波特性。
隐身作用机理:①小尺寸效应:当远大于其自身尺寸的红外及雷达等电磁波穿过时，波的透过率高，反射率减少，从而使探测器的接收信号减弱。
②表面效应:与常规材料相比，纳米粒子的比表面积增大，当电磁波穿过时，会发生多重散射。
同时，随着表面原子数的增多，粒子表面活性增强，产生磁化现象，电磁能转化为热能，从而有利于电磁波的吸收。
③量子尺寸效应:粒子电子能级产生变化，形成新的吸波效应。
同时，量子尺寸影响材料吸收边的位移，从而对吸收带宽产生作用。
纳米隐身材料的应用1)纳米材料在可见光隐身技术中的应用真正意义上实现可见光隐身，即在人眼视觉下实现目标隐身，具有相当大的技术难度。
然而，近年来世界各国研究人员根据光的反射、折射等原理，在此方面开展了一系列的研究，成果显著。
例如:纳米金属针隐身材料、具有可变折射率的超材料、将纳米颗粒添加到发烟材料中等。
2)纳米材料在红外隐身技术中的应用将纳米材料应用于纳米红外隐身涂层材料中,可以明显增强目标的红外隐身性能。
研究发现，高介电常数的金属及半导体材料因其特殊的微观结构、颗粒形貌、取向分布等特点，使其能够有效反射电磁波，是最主要的低发射率材料。
例如: Ag纳米线、纳米二氧化硅UG-SP10/纳米氧化铝UG-L30纳米复合粉体、纳米氧化锌UG-J30、纳米氧化钢锡(ITO)、纳米掺锑二氧化锡UG-G06(ATO)等。
