Um jet de combate stealth J-20 voou sobre a área de monitoramento do radar, mas não havia quase nenhum sinal de eco na tela do radar - sua seção cruzada radar era inferior a 0,01 metros quadrados. Detrás disso não há nenhuma misteriosa "invisibilidade óptica", mas um radar cuidadosamente projetado absorvendo material no trabalho.

Materiales metálicos convencionais geram reflexões fortes quando recebem ondas eletromagnéticas. Materiales absorventes de radar são completamente diferentes - eles não refletem, mas sim "absorvem". Quando as ondas eletromagnéticas emitidas pelo radar são incidentes na superfície do material absorvente, o material converte a energia eletromagnética em energia térmica através de um mecanismo de perda interna, causando uma atenuação significativa do sinal refletido de volta ao receptor do radar. Se a energia da onda refletida é fraca o suficiente para não ser reconhecível pelo radar, o alvo atinge "radar stealth".

2[UNK] Os dois "indicadores duros" de materiais absorventes: permitindo às ondas entrarem e fazer as ondas desaparecerem

A partir da teoria de ondas eletromagnéticas, para que um material se torne um excelente material absorvente de radar, ele deve simultaneamente satisfazer duas condições:

• Primeiro, coincidência de impedância - fazendo ondas eletromagnéticas "dispostas a entrar".Quando ondas eletromagnéticas são incidentes na superfície de um material do ar (com uma impedância de cerca de 377 Ω), se a impedância eletromagnética do material difere demasiado da do ar, a maior parte da energia será refletida de volta na superfície. O material absorvente ideal requer o design de material para tornar sua impedência característica o mais próxima possível ao espaço livre, permitindo às ondas eletromagnéticas entrar no interior do material na medida máxima possível, em vez de ser refletidas fora da superfície.
• Em segundo lugar, perdas eletromagnéticas impedem que as ondas entrantes escapem.Uma vez que as ondas eletromagnéticas entram no interior dos materiais, elas precisam ser efetivamente absorvidas ou atenuadas através de mecanismos de perda dielétrica (ε″) e perda magnética (μ ″). Quanto maiores as partes imaginarias da constante dielétrica e permeabilidade magnética do material, mais significativa é a atenuação das ondas eletromagnéticas propagando dentro do material.

3[UNK] Tipo de cobertura contra tipo estrutural: diferenças e complementaridade entre duas rotas técnicas

De acordo com o processo de formação de material e capacidade de carga, materiais absorventes de radar podem ser divididos em duas categorias: tipo de revestimento e tipo estrutural.

• Material absorvente do tipo de coberturaÉ um revestimento absorvente formado misturando absorventes e ligadores e aplicando-os à superfície alvo. Suas vantagens estão em seu simples processo de preparação, baixo custo de manutenção e adequação para superfícies complexas e áreas de reflexão localmente fortes de aeronaves escondidas. Os revestimentos absorventes de ferrito têm sido amplamente utilizados em aeronaves ocultas como F-117A. No entanto, os materiais de revestimento também têm deficiências inerentes: faixa de absorção estreita, peso pesado e separação fácil sob erosão de fluxo aéreo de alta velocidade.
• Materiales estruturais absorventesEntão a função de absorção e a função de carga serão combinadas em uma - o próprio material é tanto um componente estrutural como um absorvente. Resolve os problemas de ganho significativo de peso e simples separação de materiais de revestimento tradicionais sob fluxo aéreo de alta velocidade, mantendo as vantagens de peso ligeiro e alta força através do design colaborativo da mecânica e eletromagnética. Materiales estruturais absorventes não só aumentam a perda de absorção de ondas eletromagnéticas através da combinação de impedância, mas também têm alta força específica e rigidez, bem como excelente resistência à fadiga. A estrutura absorvente do ombo de mel é um representativo típico entre eles. O novo material estrutural desenvolvido pela Rússia consiste em grafito expandido, ferrito hexagonal de alumínio de bário e resina de fluorido de polivinilo, que pode absorver 99,9% das ondas eletromagnéticas incidentes.

Prática de engenharia:As duas rotas tecnológicas geralmente não são uma "escolha entre duas", mas um "uso colaborativo" - usando tipo de revestimento em superfícies complexas e áreas de reflexão localmente fortes, e usando tipo estrutural em partes estruturais que precisam ser apoiadas.

4[UNK] De Ferrite para Nanomateriais: A Evolução dos Absorbentes

O desempenho de materiais absorventes do radar está radicado em seu sistema absorvente. Desde início aos tempos contemporâneos, os absorventes passaram por várias gerações de evolução:

• ferritoÉ o primeiro absorvente para alcançar aplicações de engenharia. De acordo com suas diferentes estruturas, elas podem ser divididas em ferrito espinhal e ferrito hexagónico. O ferrito da espinha tem um baixo custo e um simples processo de preparação, mas sua permeabilidade magnética é baixa, dificultando o alcance de bom desempenho de absorção. A NEC Corporation fez melhorias em materiais absorventes de ferrito, alcançando um efeito de absorção de -10dB na faixa de 6-13 GHz, com -20dB na faixa de 8,5-12,2GHz. O jet de combate F-117A usa extensamente revestimentos absorventes de ferrito na superfície de fuselagem.
• Materiales nanoabsorbentesFoi um foco de pesquisa nos últimos anos. Nanomateriais têm propriedades especiais como efeito de tamanho quântico, efeito de superfície e interface, e efeito de tamanho pequeno, e têm excelente desempenho de absorção radar. O nano-absorvente "pó ultra negro" desenvolvido por uma instituição de pesquisa nos Estados Unidos tem uma taxa de absorção radar de até 99% e foi aplicado com sucesso no bombardeiro B-2 stealth. A pesquisa atual sobre materiais nano-absorventes inclui nanometais e liga, nano-ferritos e seus compostos, nano-cerâmica, nano-grafita, nano-carbido de silico, polímeros nano-condutivos, etc.
• Material chiral absorventeUtilizando a propriedade de polarização cruzada de materiais chirais sob campo eletromagnético para alcançar absorção. Os materiais cirais têm duas vantagens significativas: em primeiro lugar, eles podem ajustar os parâmetros dielétricos e a permeabilidade magnética ajustando os parâmetros cirais, atingindo efeito de absorção não refletivo em uma banda de frequência ampla; Em segundo lugar, tem menor sensibilidade de frequência e é mais fácil alcançar a absorção de banda larga.

5[UNK] Performação chave: O que os engenheiros devem prestar atenção

6[UNK] Pesquisa sobre materiais absorventes de radiais de marca de platão: do laboratório à engenharia

O Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. (chamado "Advanced Institute Technology") foi criado em 2016. É uma empresa nacional de alta tecnologia especializada em materiais de escudo, absorção de materiais, revestimentos flexíveis de substratos e pastas de metais preciosos. Tem a marca independentemente registrada "Research Platinum".

No campo dos materiais absorventes por radar, a Tecnologia do Instituto Avançado depende de sua acumulação tecnológica no campo dos materiais eletromagnéticos para lançar a série de marcas de Platinum de Pesquisa de produtos materiais absorventes por radar:

• Pesquisa Material de alta permeabilidade magnética de platínioAo adotar nanotecnologia avançada, o tamanho de grãos de ferrito é controlado dentro da gama de dezenas de nanômetros. Comparado com grãos de tamanho de micrometros, a permeabilidade magnética é aumentada em cerca de 30%, e a estabilidade é melhor em diferentes temperaturas. Esse material apresenta excelentes características de absorção em uma ampla gama de frequências e pode proporcionar efeitos de absorção significativos na gama de alta frequência de GHz. Mais de 20dB de perda de reflexão pode ser alcançada dentro da banda de frequência alvo, e pelo menos 99% da energia eletromagnética de ondas incidente é absorvida pelo material.
• Yanbo marca de proteção eletromagnética absorvendo revestimentoMostra excelente adaptabilidade em ambientes eletromagnéticos complexos, com desempenho de absorção de banda larga e boa adaptabilidade ambiental. O desenho de absortor de alto desempenho e estrutura única de revestimento utilizado no revestimento permitem uma absorção e atenuação eficientes de ondas eletromagnéticas em uma ampla gama de frequências.
• Materiales absorventes de radiais de marca de Platão de PesquisaFoi aplicada em várias tecnologias de escondido eletromagnético como aviões militares, navios, estações de base de comunicação e satélites. Com o desenvolvimento contínuo da ciência de materiais e tecnologia eletromagnética, a pesquisa de materiais de absorção de radar de marca de platina está se mudando do laboratório para uma gama mais ampla de aplicações de engenharia.

7[UNK] Conclusão

A essência dos materiais absorventes por radar é transformar o conceito físico de "contramedida de reflexão" em uma solução de engenharia de "absorção e resolução". Ela não procura bloquear ondas eletromagnéticas, mas permite que elas "entram, consumam e não saiam mais" - através da combinação de impedância, as ondas entram no interior do material, e através de perdas dielétricas e magnéticas, a energia das ondas é convertida em energia térmica.

Desde o revestimento ferrito de F-117A ao nano absorvente de B-2, da estrutura composta multicamadas absorvente de J-20 até a próxima geração de metamateriais inteligentes ajustados - materiais absorventes de radar sempre foram a base material essencial da tecnologia secreta. Compreendendo as duas condições de implementação de combinação de impedância e perda eletromagnética, as diferenças técnicas entre revestimento e tipos estruturais, e os limites de desempenho de diferentes sistemas absorventes - estas são as chaves para actualizar materiais absorventes de radar de "materiais funcionais" para "decisões de engenharia secreta".