高分子复合智能隐身材料介绍

一种具有隐身功能的特殊高分子材料，是利用该高分子材料在微观系统或分子水平上进行设计，通过组装化学键、氢键等形成具有各种智能性能的材料。

所谓智能隐身技术，就是利用智能隐身材料感知外界信号，处理信息，自动调整自身电磁特性，自我指令，对信号做出最佳反应。

目前我国高分子复合人工智能隐身材料在可见光隐身技术、雷达波隐身技术、红外隐身技术管理等方面都得到了一个有效教学应用。

聚合物复合智能隐身材料的类型

高分子复合智能隐身材料根据高分子材料的组成不同，可分为铁氧体高分子体系、金属微粉高分子体系、无机磁性粒子高分子体系、纳米材料高分子体系、导电聚合物体系等。

同一材料体系可根据不同的应用环境采用不同的制备方法，目前主要的制备方法有: 共混法(包括机械共混、熔融共混和溶液共混)、原位生成或原位聚合、电化学合成、溶胶-凝胶法、自组装技术(包括模板自组装、层层自组装等)、插层法、气相或液相包覆法等。

不同管理体系高分子复合人工智能隐身材料

铁氧体/聚合物复合材料

铁氧体材料是最早和应用最广泛的雷达波隐身材料之一，目前仍是开发薄层宽带吸波材料的主体，主要包括六方铁氧体和尖晶石铁氧体，特别是六方片状铁氧体，在吸收低频和高频雷达波方面具有良好的应用前景。

采用六方铁氧体、环氧树脂为粘结剂、短碳纤维，可以得到双层复合吸波层复合材料。这种双层复合吸波层的频率带宽为3.2GHZ(反射衰减小于- 10dB)，在12.7GHZ处的强吸收峰值可达- 22.0dB，具有良好的吸波性能。

聚甲基通过丙烯酸甲酯（PMMA）与六角晶系铁氧体具有纳米棒复合，制得的复合结构材料在7.36～10.56GHZ的反射信号衰减时间小于－20dB。

金属或金属氧化物微粉/聚合物复合材料

由聚丙烯、聚氨酯与银、铁氧体、钛酸钡、聚苯胺、导电碳等金属或金属氧化物微复合制备的复合材料具有良好的吸波性能。

红外多功能隐身纤维可以通过将聚丙烯纤维与金属粉末混合来制备。该隐身纤维在2 ~ 8 GHz范围内反射衰减小于- 10dB的带宽可达2.39GHB，表层具有良好的红外隐身性能，最小红外发射率可达0.62。

据报道，用智能研究纤维可以增强的一种导电聚合物发展作为隐身的结构进行材料在雷达波智能隐身中得到了广泛应用 ，不仅降低了雷达散射的截面，同时我们还把飞机的质量管理减轻了50％，并对声波也具有一个良好的隐身技术效果。

磁性粒子/聚合物复合材料

铁、钴、镍氧化物或其与碱金属、稀土金属等的复合氧化物，以及聚苯乙烯环氧树脂(ER)、甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等，可以通过包埋法、单体聚合法和化学液相沉积法制备磁性粒子/聚合物复合隐身材料。当磁性粒子超细到纳米级时，它们也具有红外吸收特性。

纳米材料\\聚合物复合材料

纳米复合材料进行独特的结构可以使其发展具有中国量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、小尺寸和界面效应，而使纳米材料主要呈现奇特的力学、电学、磁学、光学系统以及学习化学 （吸收、催化）特性。

纳米材料/聚合物复合材料是一种以低维材料为复合组分的复合材料，具有优异的吸波性能，对微波和红外的吸收效果，与抗核加固技术兼容。 它具有宽频带、多功能、重量轻、厚度薄等特点。

主要的纳米材料聚合物复合材料有无机聚合物磁性功能复合材料、导电聚合物磁性纳米复合材料、 p-碳纳米管聚合物复合材料等。

目前研究的材料体系有碳纳米管\\ u002f导电高分子复合材料如碳纳米管\\ u002f聚苯胺(PAn)、碳纳米管\\ u002f聚吡咯(PPy)和碳纳米管\\ u002f聚噻吩(PPh)、碳纳米管\\ u002f环氧树脂(er)、碳纳米管\\ u002f聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、碳纳米管\\ u02f聚乙烯(PE)和碳纳米管\\ u002f聚丙烯(PP)。

导电高分子复合材料

导电高分子复合材料的突出学生优点是既具有中国金属和无机导体的电学和光学系统特性，又具有一个有机聚合物的柔韧力学性能和可加工性，还具有电化学氧化技术还原反应活性。

导电聚合物结构最显著的特征是共轭聚合物链的P型(空穴)掺杂和n型(电子)掺杂。

共轭聚合物的本征态为半导体或绝缘态、 P 型或 N 型掺杂并转化为导电态。(导电聚合物的 p 型掺杂导致骨架中电子的丢失和阴离子的插入，而 N 型掺杂导致骨架中电子的丢失和阳离子的插入，使导电聚合物整体电中性。)

导电聚合物的电导率对其特性的影响:

当电导率为 σ ＜1×10－4s/ｍ 时，无明显吸波特性；

当电导率为1 × 10-4s/m<σ<1s/m时,材料具有半导体特性和良好的微波吸收特性。

当电导率为 σ > s/m 时，材料为金属，具有电磁屏蔽的功能。

将导电聚合物与其他吸波材料复合，有望进一步改善导电聚合物复合材料的物理、化学、机械和电磁性能。