可见-红外-雷达多波段隐身复合气凝胶材料的制备

摘要

战场上，先进的军事侦查系统会对地面军事设备造成巨大的威胁，因此强大的隐身技术成为现代化战争取胜的关键。单一隐身功能的材料无法满足复杂多变的战场环境，开发能够同时在可见光、红外、雷达等多波段实现隐身的材料至关重要。使用纤维素气凝胶作为支撑骨架，通过负载Fe₃O₄/C纳米吸波粒子和可见光-近红外吸收涂层（纤维素基Cr₂O₃）,制备在可见-红外-雷达多波段隐身的复合气凝胶材料。其能在3.2 mm的厚度下实现7.9 GHz的有效吸波带宽，完全覆盖Ku波段，具有优异的雷达隐身能力。气凝胶的孔隙率保持在95%以上，热导率仅为0.032 4 W/（m·K）,能提供有效的红外隐身效果。复合气凝胶表面的纤维素基Cr₂O₃涂层，使其在可见-近红外波段的光谱特征基本满足美军涂料光谱通道要求，实现了可见-近红外隐身。此外，涂层的加入使得气凝胶的力学性能得到极大的提升，在60%形变下，复合气凝胶压缩模量达257.6 kPa,是纯纤维素气凝胶的16倍。这项工作在实现可见-红外-雷达多波段隐身的同时改善了基体气凝胶的力学性能，拓宽了隐身材料的应用场景，为下一代军事隐身材料的制备提供了新的思路。

关键词

隐身材料 / 可见-红外-雷达隐身 / 纤维素气凝胶 / 雷达吸波材料

基金资助

国家重点研发计划(2022YFB3807100)