新型隐身材料
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隐身斗篷的研究进展及存在问题 摘要:隐身斗篷,由硅纳米材料制造而成,利用该特殊材料折射或吸收大部分光线,从而达到隐形的目的。
本文主要总结归纳现如今应用于隐身斗篷的各种主要材料,详细论述了基于超材料特殊电磁特性的隐身技术,简单介绍部分材料应用原理。
关键词:影身斗篷,超材料,限元分析软件,均匀介质1. 隐身斗篷的应用前景 隐形斗篷我其实是在电影Harry Potter 中第一次知道,它常被哈利拿来干一些从霍格华兹魔法学校里偷跑出来如此的事情。
现实中科学家们也一直在研究它。
在不远的将来,隐身斗篷将会真的存在于现实世界中了。
而且隐身斗篷的应用前景非常广。
隐身技术在外科手术,军事航空等多个领域中获得广泛的应用。
例如, “地震斗篷”——能够让冲击波、暴风浪或者海啸在所遮蔽的物体面前变成“瞎子”,进而达到保护建筑物的目的。
同时为提高战场生存能力, 隐身技术越来越多地应用于军用装备上。
随着军用探测技术的不断进步, 对军用装备隐身性能的要求不断提高, 传统的隐身技术已经不能满足要求。
2. 隐身材料及其隐身原理2.1 超材料众所周知,介电常数和磁导率是用于描述物质电磁特性的基本物理量,决定着电磁波在物质中的传播特性。
迄今为止,自然界中天然物质的介电常数和磁导率均大于或等于1。
2000年,Smith 等人利用金属铜的开环共振器和导线组成2 维周期性结构,首次在实验室制造出微波频段具有负介电常数和负磁导率的介质材料,引起科学界的轰动。
随后,双负材料、单负材料、手性材料、理想磁导体和理想电导体等材料成为科学研究的热点,并将这些材料统称为超材料(metamaterials)。
由于超材料具有一系列特殊的电磁特性,因而具有广阔的应用前景。
2.1.1超材料椭圆柱电磁斗篷文献[1]利用有限元分析软件Comsol Multiphysics 分析了超材料介电常数偏差、磁导率偏差和损耗对电磁斗篷场分布的影响,并讨论了在电磁斗篷内放置不同电磁特性的物体后斗篷外电场分布的变化。
运用各种侦察探测手段,实现战场透明化是现代信息化战争的一个基本特点。
红外探测和雷达探测被广泛应用于战场,这促使红外和雷达兼容隐身技术成为了对抗探测的研究重点。
相较于传统红外和雷达兼容隐身材料,基于超构材料的新型红外和雷达兼容隐身材料表现出更加优异的性能。
1红外和雷达兼容隐身原理与途径红外隐身,顾名思义就是降低目标被红外探测器(红外探测系统)发现的概率,达到隐身的目的。
红外探测器通过对物体发射的红外线进行感光成像,进而可以发现与背景存在较大红外辐射差异的位置。
一般而言,武器装备以及作战人员相较于环境背景均具有较强的红外辐射。
控制目标红外辐射实现红外隐身的两个途径:一是控制目标表面的红外发射率;二是控制目标的表面温度。
通常为了实现军事目标的红外隐身,需要尽可能降低其表面温度和所用材料的红外发射率。
雷达通过主动发射并接收目标被动反射的电磁波实现对目标的探测。
雷达隐身的目的就是降低目标被雷达探测设备发现的概率。
雷达散射截面(RCS)就是反映目标在受到电磁波照射后,向雷达接收方向散射电磁波能力的量。
通过降低目标的RCS可以减小目标被探测的距离,进而降低目标被发现的概率。
降低武器装备RCS 的主要途径有:一是通过外形设计等方法来改变散射波的方向;二是通过雷达吸波材料吸收入射的电磁波。
红外和雷达兼容隐身材料要能够在红外和雷达两个频段同时具有隐身能力,然而不同频段对隐身材料的电磁特性一般具有不同的要求,甚至在某些方面是相互限制的。
红外隐身一般要求材料具有低发射率,根据基尔霍夫定律也就是低吸收率;而雷达隐身为了更好地吸收入射电磁波,则一般要求材料具有高吸收率,这就导致红外隐身和雷达隐身在隐身材料吸收率上存在机理上的矛盾,这也正是红外隐身和雷达隐身兼容的科学难点所在。
因此,红外和雷达兼容隐身材料的研究重点是在借助上述能够实现红外隐身和雷达隐身的途径的基础上,尽可能降低两者在隐身性能上的相互影响。
目前常见的红外和雷达兼容的隐身材料实现的途径可概括为以下两种:第一,通过研制单一型材料,使其能够同时实现红外低辐射和雷达高吸收,实现红外和雷达兼容隐身。
高温红外隐身材料研究进展目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 研究目标与内容 (5)2. 高温红外隐身材料概述 (6)2.1 红外隐身技术简介 (7)2.2 高温红外隐身材料分类 (8)3. 高温红外隐身材料的发展历程 (9)3.1 传统红外隐身技术的局限性 (10)3.2 高温红外隐身材料概念的提出 (12)3.3 研究范式的变迁 (13)4. 高温红外隐身材料的基本原理 (14)4.1 热传导机制 (15)4.2 辐射热交换机制 (17)4.3 材料性态对热辐射的影响 (18)5. 高温红外隐身材料的关键材料特性 (20)5.1 低热导率材料 (21)5.2 多孔材料 (22)5.3 非晶态物质材料 (23)5.4 表面与界面效应材料 (24)6. 高性能高温红外隐身材料的研发 (25)6.1 纳米材料的应用 (26)6.2 复合材料与结构设计 (28)6.3 新型材料的研究进展 (29)7. 高温红外隐身材料的应用前景与挑战 (31)7.1 军事应用 (32)7.2 民用领域 (34)7.3 面临的挑战与突破方向 (35)8. 国内外研究现状与动态 (36)8.1 国际研究进展 (38)8.2 中国研究现状与展望 (39)9. 高温红外隐身材料的未来发展方向 (40)9.1 材料性能的提升 (42)9.2 结构设计的优化 (43)9.3 环境适应性研究 (44)1. 内容简述高温红外隐身材料的研究近年来取得了显著的进展,这主要归功于对材料性能要求的不断提高以及新型材料技术的快速发展。
这类材料旨在实现物体在高温条件下的有效隐身,对于军事侦察、航天器防护等应用领域具有重要意义。
材料选择与设计:研究者们不断探索新型材料,如纳米复合材料、复合材料和智能材料等,以实现更高的热辐射屏蔽效果和更低的红外发射率。
结构优化:通过优化材料的微观结构和宏观形状,降低材料表面的温度,从而减少红外辐射的泄露。
他们的研究成果便是“地震斗篷”——能够让冲击波、暴风浪或者海啸在所遮蔽的物体面前变成“瞎子”,进而达到保护建筑物的目的。
为提高战场生存能力, 隐身技术越来越多地应用于军用装备上。
随着军用探测技术的不断进步, 对军用装备隐身性能的要求不断提高, 传统的隐身技术已经不能满足要求。
隐形斗篷的方法1. ,实现隐形要创造出一种人工原子——"Meta-atoms"(中继原子),它小于可见光的波长(可见光的波长范围在0.77~0.39微米之间)。
他在"科学"杂志中发表的研究报告中曾写道,将很多“微型”的针头插在圆形的物体上,形状类似一个圆形的牙刷,这些微型的针头能减少折射或者将光线的扭曲降到零,物体这个时候就是隐形状态了。
该材料通过光线反弹干扰方式,可用于隐藏物体表面上的突起,视觉效果上可使隐形斗篷和覆盖物体都消失。
这种隐形斗篷可使物体在红外线下消失,但这种方法证实了未来更先进的材料可使物体在可见波段范围内隐形。
这种隐形衣的材料就是一种微型金属针,能够改变物质折射率。
长短不一的金属针以不同角度安装在斗篷表面,使斗篷看上去像个呈圆锥体的发梳。
这些金属针可以把斗篷里面的反射率从0增至1,与斗篷外面的反射率基本持平。
光线因此无法在斗篷表面发生反射,只能绕过斗篷。
如此一来,斗篷覆盖下的任何物体都能轻而易举地躲避人们的视线。
2.利用从蚕丝中提取出的物质并在其表面上涂抹了一层黄金涂层后得到的新型材料,制造出了一件穿着之后能使人隐形的斗篷。
而他们用蚕丝丝绸制造的隐形斗篷完全解决了玻璃纤维斗篷出现的问题。
研究小组把蚕丝在开水中煮沸净化后,就得到了制作的主要材料——蚕丝蛋白。
接着研究人员将蚕丝蛋白制作成1厘米见方的小片,并在其上涂抹上一层黄金质地的“谐振器”——有约1万个黄金钢印出的小方片组成。
如此,通过蚕丝的细密结构及其上黄金谐振器涂层,其将能够折射扭曲所有波段的光线,达到完全隐形的效果,并且穿着起来也相当舒适。
新材料之隐身技术及材料的应用研究随着时代的发展和科技的进步,新材料技术的研究及生产制造应用受到各国的重视。
首先我们简单介绍下什么是新材料,新材料(或称先进材料)是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。
新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、术是按照人的意志,通过物理研究、 材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。
新材料按材料的属性划分,有金属材料、无机非多属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。
先进复合材料四大类。
按材料的使用性能性能分,按材料的使用性能性能分,按材料的使用性能性能分,有结构材料和功能材料。
有结构材料和功能材料。
有结构材料和功能材料。
结构结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高 硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、功能材料主要是利用材料具有的电、功能材料主要是利用材料具有的电、磁、磁、声、光热等效应,声、光热等效应, 以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等 。
新材料在国防建设上作用重大。
例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使 计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力℃,推力 可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现,等等。
新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。
我们今天详细讨论下隐身材料技术的诞生,至今的研究成果和未来的发展方向。
至今的研究成果和未来的发展方向。
摘要:隐身材料;它既非自然界中的材料,也并非来自哈利·波特的魔法学校。
英美研究人员发明的材料,英美研究人员发明的材料,是用来控制光线及物体周围其他的电磁射线,是用来控制光线及物体周围其他的电磁射线,是用来控制光线及物体周围其他的电磁射线,让这些让这些光线和射线给人“隐身”的感觉,就像是隐藏在太空的黑洞里一样。
ZnO在国防工业中的应用纳米氧化锌具有很强的吸收红外线的能力,吸收率和热容的比值大,可应用于红外线检测器和红外线传感器;纳米氧化锌还具有质量轻、颜色浅、吸波能力强等特点,能有效的吸收雷达波,并进行衰减,应用于新型的吸波隐身材料;1、纳米ZnO在隐身材料方面的应用隐身材料的质量大小直接影响武器装备的有效载荷量、机动性以及速度等性能,因此,隐身材料正向“薄、轻、宽、强”的方向发展。
纳米材料因其具有极好的吸波特性,同时具备了厚度薄、质量轻、频带宽、适应性强等特点,如氮化硅、碳化硅、氧化铅、氧化锌对红外光、雷达波具有宽频谱的吸收能力, 可用于飞机、航天器、卫星、导弹和雷达隐身,美、俄、法、德、日等世界军事发达国家都把纳米材料作为新一代隐身材料加以研究和探索。
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99%。
法国研制出一种宽频微波吸收涂层,这种涂层由粘合剂和纳米级微填充材料组成,这种由多层薄膜叠和而成的结构具有很好的磁导率和红外辐射率,在较宽的频带内有效。
目前,世界军事发达国家正在研究覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段的纳米复合材料。
对于红外隐身涂层,颜料的发射率是影响其隐身性能的一个关键参量,尤其是在大气窗口之一的8~1 4μm波段【1】。
中远红外波段的红外隐身常采用以下方法:1 )采用低发射率涂层。
中远红外的伪装涂层通常采用低发射率涂层,以弥补目标与环境的温度差( 即辐射差别),如采用ZnO,在常温至8 0 0℃之间其ε=0.1 1。
美国防部材料研究所的研究指出:在8~1 4μm 波段有三种低发射率涂层:①涂料,微粒包括半导体、金属氧化物、黑色颜料,粘合剂可用烯基聚合物、丙烯酸、氨基甲酸乙脂等,如把铝碎屑加在涂料中,发射率为 0.1 5左右,还可进一步降低。
②半导体膜(ε<0.0 5 ) 。
③类金刚石碳膜(ε=0.1~0.2 ),英RSRE在铝薄板上镀一层1μm 的碳,形成硬如金刚石的涂层(DHC),另外,两层染色聚乙烯中间放一层蒸发铝薄片,压叠后发射率为 0.2;人员的热屏蔽,也可采用低发射率的织物外套【2】。
隐身材料的研究现状与发展摘要:主要阐述了雷达隐身材料、红外隐身材料和纳米复合隐身材料的国内外发展现状及发展趋势,指出雷达隐身材料将向宽频带、强吸收的方向发展,而红外隐身材料与纳米复合隐身材料的研究将成为未来隐身材料中的重要内容。
关键字:雷达隐身材料红外隐身材料国内外纳米复合隐身材料研究现状发展趋势1:前言:隐身材料是隐身技术的重要组成部分,在装备外形不能改变的前提下,隐身材料,是实现隐身技术的物质基础。
随着电子技术的飞速发展,未来战场的各种武器系统面临着严峻的威胁。
隐身技术作为提高武器系统生存能力的有效手段,受到世界各国的高度重视。
隐身技术是指在一定遥感探测环境中降低目标的可探测性,使其在一定的波长范围内难以被发现的技术。
她的出现促使战场上的军事装备向隐身化方向发展,如隐身飞机、隐身导弹、隐身舰艇、隐身军车等武器装备的相继出现,有效地提高了武器装备的生存能力和突防能力,在现代战争中显示出了巨大的威力。
武器系统的隐身能力可以通过外形设计和使用隐身材料来实现,外形设计虽然效果较好,但受到许多条件的制约,所以隐身材料的发展和应用成为隐身技术发展的关键因素之一。
隐身技术作为提高武器系统生存、突防、打击能力的有效手段 ,已经成为集陆、海、空三位一体的现代战争中最重要、有效的突防战术技术。
隐身材料与隐身技术息息相关 ,是隐身效果实现的关键 ,各国均对此给予了高度重视。
前苏联对隐身材料的研究已有年历史日本在研制铁氧体涂料方面处于世界领先地位。
荷兰、德国、美国等国家先后将隐身材料用于飞机、舰艇 ,研制的不同型号的飞机先后在战争中显露头角图。
飞行器的隐身主要是缩减目标的雷达散射截面和降低目标的红外辐射 ,与此相对应的是雷达隐身材料、纳米复合隐身材料以及红外隐身材料的研究和发展。
2:隐身材料的研究现状及发展2.1:雷达隐身材料的研究现状及发展研究现状:在现代战争中,雷达是探测目标的最可靠的方法,因此,雷达隐身技术是隐身技术的重点。
智能隐身材料的研究现状+杨长胜,程海峰,李效东,唐耿平(国防科技大学新型陶瓷纤维及复合材料国防科技重点实验室,湖南长沙410073)摘要:智能隐身材料由于具有传感、操纵、执行的能力,取得了比常规隐身材料更优越的功能,本文概述了智能隐身材料的研究现状,并对智能隐身材料的主要研究方向为智能蒙皮、可见光及红外智能隐身、智能声隐身和雷达波智能隐身别离作了简要介绍。
关键词:智能蒙皮;可见光及红外智能隐身;雷达波的功能材料。
这种材料能感知和分析不同方位抵达的电磁波特性或光波特性,并作出最正确响应,以达到隐身的目的。
智能隐身材料是智能材料与隐身材料的有机结合,这种结合大大提高了隐身材料的功能,使其具有了智能材料的感知、回馈、操纵、执行能力,将极大地推动隐身材料的进展。
中图分类害能黧5.5 文献标识码:A3 智能隐身材料中图分类号: TJ765.5 。
⋯⋯⋯⋯~文章编号:1001—973l(2005)05一0643一051 引言人类生活水平的提高,社会生产的进步,科技日新月异的进展对材料的开发提出了更高的要求。
智能材料由于具有探测、处置、执行的能力,取得了常规材料不具有的功能,能够达到特定的目的。
目前材料的智能化已代表了材料科学进展的最新方向Llj,智能材料的问世标志和宣告了第5代新材料的诞生,也预示着在即将到来的2l世纪将发生一次划时期的深刻的材料革命。
在武器装备隐身化和新军事变革的大背景下,智能隐身材料也因此取得了各国的高度重视。
2智能与智能隐身材料概述智能材料是一种能从自身的表层或内部获取关于环境条件及其转变的信息,随后进行判定、处置和作出反映,以改变自身的结构与功能,并使之专门好地与外界相和谐的具有自适应性的材料系统。
或说,智能材料是指在材料系统或结构中,可将传感、操纵和驱动3 种职能集于一身,通过自身对信息的感知、搜集、转换、传输和处置发出指令,并执行和完成相应的动作,从而给予材料系统或结构健康自诊断、工况自检测、进程自监控、误差自校正、损伤自修复与环境自适应等智能功能和生物特点,以达到增强结构平安、减轻构件重量、降低能量消耗和提高整体性能之目的的一种材料系统与结构‘2’引。
纳米材料的隐身原理与应用1. 引言纳米材料是一种具有特殊结构与性质的材料,其在各个领域具有广泛的应用。
其中,纳米材料的隐身原理与应用是一个备受关注的课题。
本文将介绍纳米材料的隐身原理及其在军事领域和民用领域的应用。
2. 纳米材料的隐身原理纳米材料的隐身原理主要是基于光学、电磁和声学等原理,通过对入射光、电磁波或声波的吸收、散射和反射来达到隐身效果。
2.1 光学隐身原理光学隐身原理是基于纳米材料对光的吸收和散射来实现的。
纳米材料在特定波长范围内能够有效地吸收或散射光线,使其不被探测到。
这种原理在军事方面的应用主要是用于隐身飞机和船只的外表面。
2.2 电磁隐身原理电磁隐身原理是通过调控纳米材料的电磁性质来实现的。
纳米材料能够吸收和反射特定频率的电磁波,使其不被雷达系统等电磁探测设备发现。
这种原理在军事领域的应用主要是用于隐身战机和导弹等武器系统。
2.3 声学隐身原理声学隐身原理是基于纳米材料对声波的散射和吸收来实现的。
纳米材料能够调控声波的传播路径和干扰声波的传播,使其不被声纳等声学检测设备发现。
这种原理在军事方面的应用主要是用于潜艇和水下探测设备。
3. 纳米材料隐身的军事应用纳米材料的隐身性质使其在军事领域具有重要的应用价值。
3.1 隐身战机隐身战机是利用纳米材料的光学和电磁隐身原理,使飞机表面能够有效地吸收和散射雷达和红外波等电磁波,从而在雷达系统和红外探测装置中减弱或消除信号,达到隐身效果。
3.2 隐身舰船隐身舰船是利用纳米材料的光学和电磁隐身原理,使舰船外表面具有良好的吸收和反射性能,减小雷达系统的侦测范围,提高舰船的隐身能力。
3.3 隐身战斗装备纳米材料的隐身性质可以应用于战斗装备,如坦克、步兵装备等。
通过在装备表面涂覆纳米材料,能够减少装备在红外和雷达上的探测能力,提高作战时的生存能力。
4. 纳米材料隐身的民用应用纳米材料的隐身性质也可以在民用领域中发挥重要作用。
4.1 民用飞机在民用飞机中,利用纳米材料的光学和电磁隐身原理能够减小飞机在雷达系统和红外探测装置中的信号,降低飞机被识别的风险,提高飞行的安全性。
隐形材料的原理及应用1. 简介隐形材料是一种具有特殊光学性质的材料,可以在特定条件下实现隐形效果。
它在军事、医疗、科研等领域具有广泛的应用,可以实现隐形设备、智能纺织品、环境保护等多种功能。
2. 原理隐形材料的原理主要基于光学技术和物理效应。
2.1 光学技术隐形材料采用了光学技术中的折射和反射原理,通过使光线在材料表面的折射角度和反射角度与周围环境一致,实现了材料的隐形效果。
这种效果使得几乎不会产生任何反射或折射现象,从而达到隐形的效果。
2.2 物理效应隐形材料还利用了一些物理效应来增强其隐形效果。
比如,采用电磁波吸收材料可以减少雷达检测的可能性;采用热红外材料可以抑制红外探测。
这些物理效应的应用进一步增强了隐形材料的性能。
3. 应用领域隐形材料在各个领域有着广泛的应用。
3.1 军事领域隐形材料在军事领域中具有重要意义。
例如,可以应用于战斗机、坦克等军用装备上,实现隐形效果,提高作战效率;还可以应用于军用设施、基地等,保护军事资源的安全。
3.2 医疗领域隐形材料在医疗领域中也有着独特的应用。
例如,可以应用于人工晶体、隐形眼镜等医疗器械上,实现医学上的隐形效果,提高患者的生活质量。
3.3 科研领域隐形材料在科研领域的应用也非常广泛。
例如,可以应用于天文望远镜、纳米颗粒等领域,实现对目标的隐形观测和探测。
3.4 理论研究隐形材料的研究也是一个独立的理论研究领域。
通过对材料的结构和性质进行深入研究,可以进一步优化材料的隐形效果和性能。
4. 优势与挑战4.1 优势•隐形材料可以实现隐形效果,提高军事装备和设施的保密性和安全性。
•隐形材料可以应用于医疗器械,提高患者的生活质量。
•隐形材料可以在科研领域应用,实现对目标的隐形观测和探测。
4.2 挑战•隐形材料的研发和制备过程较为复杂,需要大量的研究和投入。
•隐形材料的成本较高,限制了其在某些领域的应用。
•隐形材料在特殊环境下的稳定性和耐久性尚待改善。
5. 发展趋势隐形材料的发展趋势主要包括以下几个方面: - 提高隐形材料的隐形效果和性能,使其在更广泛的领域得到应用。
科技前沿▏声隐身超材料发展综述声学超材料是一类具备超常物理特性的人工复合材料,主要表现为在一定频率范围(称为“带隙”)内可抑制低频弹性波的传播,并具有负等效质量密度、负等效弹性模量等自然材料所不具备的超常物理特性。
利用声学超材料的低频带隙特性和超常物理特性,可以实现超强的低频吸声/隔声(以下简称“吸隔声”)、减振/隔振(以下简称“减隔振”)、声目标强度控制等功能,为水下声隐身技术的发展提供了新的途径。
水下声隐身技术是指为了降低设备的辐射噪声和声目标强度,所采取的一系列技术措施。
声隐身技术不仅可以减少被敌方发现的距离和降低被敌方发现的几率,同时还可以提高探测敌方的能力。
降低设备的水下辐射噪声是目前最主要的技术手段]。
然而,目前的减振降噪技术在降低水下航行器低频声信号特征方面很难取得优良的效果,而声学覆盖层对低频目标强度的降低又非常有限。
随着电子信息、新材料等技术的发展,声呐技术已逐步实现低频、大功率、大基阵等特点。
目前,主流主动声呐的工作频率一般为1.5~3.5kHz,被动声呐为0.1~1.5kHz。
美国自20世纪80年代开始研制用于探测低噪声、安静型潜艇的低频主、被动拖线阵声呐。
这是一种专门用于远程警戒低噪声、安静型潜艇的甚低频声呐,其工作频率可以低至100Hz以下,主动发射声功率可超过230dB,被动检测时作用距离可达100km以上。
研究表明,利用声学超材料的低频带隙特性和超常物理特性,可以实现超强的低频吸隔声、减隔振等性能,这为其在水下声隐身领域的应用奠定了理论基础,国内外正在进行大量的应用探索研究。
本文将针对声学超材料的物理特性,分析声学超材料在低频吸隔声、减隔振以及声目标强度控制这3个方面的研究现状,并对声学超材料应用于水下航行器的声隐身技术进行展望。
一、应用前景分析由机械振动引起的噪声是水下航行器的主要噪声源之一。
降低水下航行器的机械设备噪声一般有2个途径:减振/隔振和吸声/隔声。
减振/隔振是将机械设备安装在浮筏隔振系统上,通过机械绝缘和减振的方法来减小机械振动。
量子隐形衣,量子隐形材料隐身原理篇一:纳米材料与隐身技术纳米材料与隐身技术摘要:本文对纳米技术及纳米材料进行了综述,重点对纳米材料的特性以及纳米复合材料在隐身技术上的应用进行了介绍。
同时对纳米复合隐形材料的研究前景进行了展望。
关键字:纳米复合体、隐身材料、进展引言许多人着迷于《星际迷航》和《哈利.波特》有关隐形衣的情节,其实真正的隐身技术始于第二次世界大战。
隐身技术作为提高武器系统生存能力和突防能力的有效手段,已成为集陆、海、空、天、电五维一体的现代多维战争中极为重要和有效突防的战术技术手段,被当今世界各国视为重点开发的军事高新技术,尤其是随着雷达探测技术的发展,原有的隐身技术面临着很大的挑战,迫切需要厚度薄、质量轻、频带宽、多功能的新型隐身材料。
隐身材料是隐身技术发展的关键方面之一。
近几年来,对纳米材料的研究不断深入,证明纳米材料具有极好的吸波性能,纳米材料现已受到各主要国家的高度重视,并把其作为新一代隐身材料进行探索与研究。
1.材料简介1.1纳米材料简介把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100nm以下的具有特殊功能的材料称为纳米材料。
即三维空间中至少有一维尺寸小于100nm的材料或由它们作为基本单元构成的具有特殊功能的材料。
这相当10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
纳米磁性材料是20世纪80年代出现的一种新型磁性材料。
纳米材料结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间,由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。
并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。