隱身材料作為一種具有特殊功能的材料,能夠減少或完全屏蔽電磁波的反射,使物體在某些頻段上看不見或不易被偵測到,因此在國防、安全、航空航天等領域具有廣泛的應用前景。
隱身材料可以降低被探測率,提高自身的生存率,是實現武器隱身的物質基礎,是隱身技術的重要組成部分。針對不同的探測波頻譜,隱身材料可分為聲、雷達、紅外、可見光、激光隱身材料。按材料成型工藝和承載能力,可分為隱身涂層材料和隱身結構材料。
隱身材料是隱身技術的重要組成部分,在裝備外形不能改變的前提下,隱身材料(stealth material)是實現隱身技術的物質基礎。武器系統采用隱身材料可以降低被探測率,提高自身的生存率,增加攻擊性,獲得最直接的軍事效益。因此隱身材料的發展及其在飛機、主戰坦克、艦船、箭彈上的應用,將成為國防高技術的重要組成部分。對于地面武器裝備,重點在于防止空中雷達或紅外設備探測、雷達制導武器和激光制導炸彈的攻擊 ;對于作戰飛機,重點在于防止空中預警機雷達、機載火控雷達和紅外設備的探測,主動和半主動雷達、空對空導彈和紅外格斗導彈的攻擊。
目前,隱身材料市場存在著激烈的競爭,主要的競爭者包括國內外的材料制造商和科研機構。國際上,美國、俄羅斯、法國等國家在隱身材料領域具有較強的實力和技術優勢。國內,中國的隱身材料產業也在不斷發展壯大,具備一定的市場競爭力。
我國在多頻譜隱身材料的研究起步稍晚,目前的隱身技術路徑仍以雷達隱身涂料為主,同國外有較大差距,尤其是在裝備的隱身技術上。目前國內外研究較多的多頻譜隱身材料主要有:雷達與紅外兼容隱身材料、紅外與激光兼容隱身材料、紅外與可見光兼容隱身材料,以及覆蓋包括可見光、近紅外、遠紅外和微波在內的多波段隱身材料。
根據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年版隱身材料市場行情分析及相關技術深度調研報告》顯示:
近幾年國內又有許多研究機構相繼對摻雜氧化物半導體材料進行了研究,同時他們還研究了一些包覆金屬粉末的復合粒子結構,提出一些夾層結構多層膜結構的復合隱身材料研究人員用多種填料增強聚丙烯,并通過熔融紡絲,研制出一種核殼雙組份纖維,他們研究了金屬的種類和含量改變時反射率的變化情況,結果表明含鋇鐵氧體、Mn-Zn鐵氧體、青銅填料的吸收劑表現出了良好的雷達吸收性能,10dB以下吸收帶寬為2.39GHZ。說明纖維外殼部分的鋁納米顆粒對吸波性能的影響非常有限并且在鋁含量為15%質量分數下紅外發射率達到最小值0.62。
在可見光和近紅外波段(波長范圍為380-1200nm)偽裝涂料的光譜特性應盡可能地與自然背景一致。特別是綠色偽裝涂料,應能模擬自然植被的光譜特性,即要求涂料在此波段的反射光譜應盡量能與綠色植物的反射光譜相吻合。自然背景的幾種綠色植物的反射光譜,曲線依次代表葉綠素的溶解液、淺草、樹木,以及普通軍綠色漆的平均值。
在建筑領域,隱身材料可以用于提高建筑物的能源效率和室內舒適性,同時為建筑物增添現代感;在汽車領域,隱身材料可用于改善汽車外觀,提高駕駛的安全性和舒適性。隨著技術的不斷進步和成本的降低,隱身材料在民用領域的應用將更加普及。
從全球隱身材料的市場規模來看,預計到2025年市場有望達到11.7億美元左右,年均復合增長率在30%以上。其中,航空航天和國防產業對隱形涂料的需求將強勁推動市場發展。同時,隱身材料行業也面臨著新的發展機遇和挑戰,如技術創新、市場需求變化、環保要求等。
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