本發(fā)明涉及隱身技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雷達(dá)隱身用吸波材料及其制備方法。

背景技術(shù)：
以下對本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說明，但這些說明并不一定構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。雷達(dá)是探測、跟蹤、識別來襲導(dǎo)彈及對攔截彈制導(dǎo)的主要手段，因此，雷達(dá)隱身是提高導(dǎo)彈突防能力的基礎(chǔ)措施。根據(jù)，導(dǎo)彈隱身后RCS減小，可以減小對方反導(dǎo)系統(tǒng)雷達(dá)的探測距離，延遲敵方防御系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)我方目標(biāo)的時(shí)間，減小彈頭被跟蹤和被攔截的概率，而不影響導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的工作；同時(shí)也為彈頭采用無源、有源干擾裝置提供了基礎(chǔ)，例如彈頭RCS減小10倍，要求的干擾機(jī)功率減小10倍，無源誘餌RCS減小10倍。相應(yīng)地，可以有效的減小干擾裝置的尺寸、重量和技術(shù)難度，或在一定載荷前提下，彈頭可攜帶更多的突防裝置。吸波材料是隱身技術(shù)的重要組成部分，它能高效吸收入電磁波能量并將其轉(zhuǎn)換成熱能或其它形式的能量而耗散掉。發(fā)展和應(yīng)用吸波材料技術(shù)受到世界各軍事大國的高度重視，美國的多款導(dǎo)彈武器裝備，如民兵Ⅲ、和平衛(wèi)士、AGM-109、AGM-86B、AGM-129等都使用了大量的吸波材料。傳統(tǒng)吸波材料隱身頻帶窄、重量高、厚度大，吸波機(jī)理單一，電磁波空間阻抗匹配水平與介質(zhì)損耗能力低，高溫環(huán)境下吸波性能急劇下降甚至完全喪失。因此，傳統(tǒng)吸波材料無法滿足導(dǎo)彈隱身實(shí)際要求，直接制約導(dǎo)彈隱身突防的發(fā)展水平，有必要研制一種寬頻段、耐高溫、強(qiáng)損耗的吸波材料以適應(yīng)高溫、高速飛行武器系統(tǒng)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)吸波材料隱身頻帶窄、重量高、厚度大，吸波機(jī)理單一、電磁波空間阻抗匹配水平與介質(zhì)損耗能力低、高溫環(huán)境下吸波性能急劇下降甚至完全喪失等等不足，提出一種雷達(dá)隱身用吸波材料及其制備方法。根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料，包括：由下而上依次設(shè)置的金屬基底反射層、表面吸波抑制層、阻抗匹配層、中間防熱吸波層和表面防熱吸波層。優(yōu)選地，表面吸波抑制層的原料組成為：耐高溫表面波抑制劑680g、耐高溫樹脂150g、分散劑0.2g、防沉劑0.4g。優(yōu)選地，表面吸波抑制層的厚度為0.55mm。優(yōu)選地，阻抗匹配層的原料組成為：炭黑12g、耐高溫樹脂130g、分散劑0.6g、防沉劑0.2g。優(yōu)選地，阻抗匹配層的厚度為0.10mm。優(yōu)選地，中間防熱吸波層的原料組成為：B型耐高溫吸波材料37g、高硅氧纖維430g、耐高溫樹脂170g；所述B型耐高溫吸波材料為磁性損耗體系材料。優(yōu)選地，中間防熱吸波層的厚度為7mm。優(yōu)選地，表面防熱吸波層的原料組成為：A型耐高溫吸波材料20g、高硅氧纖維410g、耐高溫樹脂190g；所述A型耐高溫吸波材料為磁性損耗體系材料，并且所述A型耐高溫吸波材料中磁性組分的濃度大于所述B型耐高溫吸波材料中磁性組分的濃度。優(yōu)選地，表面防熱吸波層的厚度為9mm。根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料的制備方法，包括以下步驟：制備表面防熱吸波層：稱取表面防熱吸波層的原料，均質(zhì)、研磨后得到第一預(yù)壓漿料；將第一預(yù)壓漿料轉(zhuǎn)移至鋪設(shè)好脫模布的模具中填模，并熱壓固化，開模后得到表面防熱吸波層；制備中間防熱吸波層：稱取中間防熱吸波層的原料，均質(zhì)、研磨后得到第二預(yù)壓漿料；將第二預(yù)壓漿料轉(zhuǎn)移至鋪設(shè)好脫模布的模具中填模，并熱壓固化，開模后得到表面防熱吸波層；制備阻抗匹配層：稱取阻抗匹配層的原料，均質(zhì)、研磨后得到第一噴涂漿料；采用單面噴涂的方式將噴涂漿料施工到耐高溫空心石英纖維布上，熱壓固化后得到阻抗匹配層；制備噴涂表面吸波抑制層的表面吸波抑制層：稱取表面吸波抑制層的原料，均質(zhì)、研磨后得到第二噴涂漿料；使用噴涂方法將第二噴涂漿料施工到金屬基底反射層上，得到噴涂表面吸波抑制層的金屬基底反射層；制備雷達(dá)隱身用吸波材料：將上述制備的阻抗匹配層、中間防熱吸波層和表面防熱吸波層的表面浸膠，按順序依次鋪設(shè)到噴涂表面吸波抑制層的金屬基底反射層上，通過熱壓工藝在模具中成型，得到雷達(dá)隱身用吸波材料。根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)原料來源廣泛，成本低廉，制備方工藝簡單且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。同時(shí)，獲得的產(chǎn)品性能可靠，質(zhì)量穩(wěn)定。2)多層吸波結(jié)構(gòu)遵循電磁波空間傳輸阻抗匹配原理，電磁波入射到多層結(jié)構(gòu)體中，層層漸入，層層衰減。考慮到電磁波在目標(biāo)不同部位的不同散射機(jī)理，結(jié)構(gòu)材料中既能應(yīng)對鏡面散射、多徑反射、腔體散射，又能抑制艙段長條體結(jié)構(gòu)所帶來的表面波貢獻(xiàn)。3)具備寬頻帶(2～12GHz)、強(qiáng)損耗，還具備抗高溫環(huán)境能力(1400℃)，可以適應(yīng)目標(biāo)長時(shí)間、高馬赫數(shù)、大范圍機(jī)動(dòng)飛行狀態(tài)。4)目標(biāo)應(yīng)用材料隱身后RCS減小，可以減小對方雷達(dá)的探測距離，增加其識別難度及延緩其反應(yīng)時(shí)間，為目標(biāo)采用無源或有源干擾裝置提供了基礎(chǔ)。在一定載荷前提下，目標(biāo)可攜帶更多的突防裝置。附圖說明通過以下參照附圖而提供的具體實(shí)施方式部分，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中：圖1是根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的雷達(dá)隱身用吸波材料的反射率曲線示意圖。具體實(shí)施方式下面參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料包括：由下而上依次設(shè)置的金屬基底反射層1、表面吸波抑制層2、阻抗匹配層3、中間防熱吸波層4和表面防熱吸波層5。通過采用多層吸波結(jié)構(gòu)，遵循電磁波空間傳輸阻抗匹配原理，電磁波入射到多層結(jié)構(gòu)體中時(shí)層層漸入、層層衰減?？紤]到電磁波在目標(biāo)不同部位的不同散射機(jī)理，結(jié)構(gòu)材料中既能應(yīng)對鏡面散射、多徑反射、腔體散射，又能抑制艙段長條體結(jié)構(gòu)所帶來的表面波貢獻(xiàn)。表面吸波抑制層可以采用如下的原料組成：耐高溫表面波抑制劑680g、耐高溫樹脂150g、分散劑0.2g、防沉劑0.4g。本實(shí)施例中表面吸波抑制層的原料來源廣泛，一方面能降低表面吸波抑制層的成本，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；另一方面，豐富的原料來源對保證表面吸波抑制層的性能穩(wěn)定也具有重要作用。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，阻抗匹配層的原料組成為：炭黑12g、耐高溫樹脂130g、分散劑0.6g、防沉劑0.2g。為了提高炭黑的吸附效果，可以對炭黑進(jìn)行表面活性處理。本實(shí)施例中阻抗匹配層的原料來源廣泛，一方面能降低阻抗匹配層的成本，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；另一方面，豐富的原料來源對保證阻抗匹配層的性能穩(wěn)定也具有重要作用。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，中間防熱吸波層的原料組成為：B型耐高溫吸波材料37g、高硅氧纖維430g、耐高溫樹脂170g。本發(fā)明中的B型耐高溫吸波材料為磁性損耗體系材料，其中“B型”僅代表某種磁性損耗體系材料，并非特指某種具體的吸波材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，任何符合本發(fā)明要求的磁性損耗體系的材料均有可能可以作為本發(fā)明中的B型耐高溫吸波材料。本實(shí)施例中中間防熱吸波層的原料來源廣泛，一方面能降低中間防熱吸波層的成本，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；另一方面，豐富的原料來源對保證中間防熱吸波層的性能穩(wěn)定也具有重要作用。進(jìn)一步優(yōu)選地，表面防熱吸波層可以采用如下的原料組成：A型耐高溫吸波材料20g、高硅氧纖維410g、耐高溫樹脂190g。其中，A型耐高溫吸波材料為磁性損耗體系材料，并且A型耐高溫吸波材料中磁性組分的濃度大于B型耐高溫吸波材料中磁性組分的濃度。本發(fā)明中的“A型”僅代表與“B型耐高溫吸波材料”不同的某種磁性損耗體系材料，并非特指某種具體的吸波材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，任何符合本發(fā)明要求的磁性損耗體系的材料均有可能可以作為本發(fā)明中的A型耐高溫吸波材料。在保證目標(biāo)結(jié)構(gòu)防熱的前提下，吸波材料要求材料具有“薄”、“輕”、“寬”、“強(qiáng)”的特點(diǎn)。雷達(dá)隱身用吸波材料的厚度不僅影響目標(biāo)的體積和重量，還對其吸波性能產(chǎn)生很大的影響，因此應(yīng)盡量減小雷達(dá)隱身用吸波材料各構(gòu)成層的厚度。優(yōu)選地，表面吸波抑制層的厚度為0.55mm，和/或阻抗匹配層的厚度為0.10mm，和/或中間防熱吸波層的厚度為7mm，和/或表面防熱吸波層的厚度為9mm。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，表面吸波抑制層的原料組成為：耐高溫表面波抑制劑680g、耐高溫樹脂150g、分散劑0.2g、防沉劑0.4g；阻抗匹配層的原料組成為：炭黑12g、耐高溫樹脂130g、分散劑0.6g、防沉劑0.2g；中間防熱吸波層的原料組成為：B型耐高溫吸波材料37g、高硅氧纖維430g、耐高溫樹脂170g；B型耐高溫吸波材料為磁性損耗體系材料；表面防熱吸波層的原料組成為：A型耐高溫吸波材料20g、高硅氧纖維410g、耐高溫樹脂190g；A型耐高溫吸波材料為磁性損耗體系材料，雷達(dá)隱身用吸波材料的厚度為15mm。根據(jù)本實(shí)施例得到的雷達(dá)隱身用吸波材料，不僅具備前述雷達(dá)隱身用吸波材料的優(yōu)點(diǎn)，還可以適應(yīng)目標(biāo)長時(shí)間、高馬赫數(shù)、大范圍機(jī)動(dòng)飛行狀態(tài)，并且具備抗高溫環(huán)境能力，在高達(dá)1400℃的溫度環(huán)境下仍具有吸波性能。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的雷達(dá)隱身用吸波材料的反射率曲線示意圖。圖中，橫坐標(biāo)為頻率，單位為GHz，縱坐標(biāo)為反射率，單位為dB。根據(jù)圖2可知，雷達(dá)隱身用吸波材料在2GHz～12GHz的寬頻帶范圍內(nèi)的反射率極低，具備非常好的吸波性能。本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料可以減小目標(biāo)隱身后的RCS，減小對方雷達(dá)的探測距離，增加其識別難度及延緩其反應(yīng)時(shí)間，為目標(biāo)采用無源或有源干擾裝置提供了基礎(chǔ)。此外，由于本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料體積小質(zhì)量輕，在一定載荷前提下，目標(biāo)可攜帶更多的突防裝置。根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料，可以采用如下的制備方法，包括以下步驟：制備表面防熱吸波層：稱取表面防熱吸波層的原料，均質(zhì)、研磨后得到第一預(yù)壓漿料。為了盡量細(xì)化漿料力度，可以采用均質(zhì)機(jī)高速分散處理表面防熱吸波層的原料，得到混合均勻的噴涂漿料，然后再將噴涂漿料轉(zhuǎn)移至三輥研磨機(jī)研磨兩遍，得到第一預(yù)壓漿料。將第一預(yù)壓漿料轉(zhuǎn)移至鋪設(shè)好脫模布的模具中填模，直接進(jìn)行熱壓固化、或者常溫放置一段時(shí)間后再熱壓固化，例如常溫放置30min。固化條件可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，例如，在80℃至180℃固化2h。固化結(jié)束后開模，得到表面防熱吸波層。制備中間防熱吸波層：稱取中間防熱吸波層的原料，均質(zhì)、研磨后得到第二預(yù)壓漿料。為了盡量細(xì)化漿料力度，可以采用與制備表面防熱吸波層的細(xì)化方法相同的方法進(jìn)行細(xì)化。將第二預(yù)壓漿料轉(zhuǎn)移至鋪設(shè)好脫模布的模具中填模，直接進(jìn)行熱壓固化、或者常溫放置一段時(shí)間后再熱壓固化，例如常溫放置30min。固化條件可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，例如，可以采用與制備表面防熱吸波層的固化方法相同的方法進(jìn)行固化。固化結(jié)束后開模，得到表面防熱吸波層。制備阻抗匹配層：稱取阻抗匹配層的原料，均質(zhì)、研磨后得到第一噴涂漿料；采用單面噴涂的方式將噴涂漿料施工到耐高溫空心石英纖維布上，熱壓固化后得到阻抗匹配層。固化條件可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，例如，在60℃至150℃固化2h。制備噴涂表面吸波抑制層的表面吸波抑制層：稱取表面吸波抑制層的原料，均質(zhì)、研磨后得到第二噴涂漿料；使用噴涂方法將第二噴涂漿料施工到金屬基底反射層上，直接進(jìn)行熱壓固化、或者常溫放置一段時(shí)間后再熱壓固化，例如常溫放置2h，得到噴涂表面吸波抑制層的金屬基底反射層。制備雷達(dá)隱身用吸波材料：將上述制備的阻抗匹配層、中間防熱吸波層和表面防熱吸波層的表面浸膠，按順序依次鋪設(shè)到噴涂表面吸波抑制層的金屬基底反射層上，通過熱壓工藝在模具中成型，得到雷達(dá)隱身用吸波材料。熱壓工藝條件可以設(shè)置為：80℃/2h→180℃/2h。本發(fā)明的雷達(dá)隱身用吸波材料的制備方法，不僅具備上述雷達(dá)隱身用吸波材料的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，而且工藝簡單且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。雖然參照示例性實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式，在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對所述示例性實(shí)施方式做出各種改變。