雷達(dá)吸波材料是一種旨在吸收或減弱其表面接收到的電磁波能量，從而減少電磁輻射或干擾的材料。常規(guī)金屬材料在接收電磁波時會產(chǎn)生反射，而吸波材料可以讓目標(biāo)表面電磁波吸收并轉(zhuǎn)化為熱能，減少或遮蔽反射信號，做到減少或遮蔽雷達(dá)探測 。

一、 測試方式及原理

雷達(dá)探測是向一定空間方向發(fā)射高頻電磁波，通過接受反射電磁波信號探測目標(biāo)物的方位。如果能降低雷達(dá)接收器接收到反射波的能量或者減少反射波，達(dá)到接收到的信號弱到無法被識別，那么就達(dá)到了雷達(dá)隱身的目的。

表征雷達(dá)隱身效果的指標(biāo)有很多，最常用的是電磁波反射率。假設(shè)從雷達(dá)發(fā)射器發(fā)射出來的雷達(dá)電磁波的功率為Pi，經(jīng)過目標(biāo)后反射回來的電磁波功率為Pr,那么功率反射率就為Rp= Pr/ Pi，很明顯雷達(dá)隱身要求反射率要小。為了便于比較，通常用以分貝(dB)為單位的反射率R來表示，其中R= 10lgRp。這樣，由于功率反射率都小于1，所以R為負(fù)值。因此，對于一定的目標(biāo)物,希望其R值越小越好。如果采用雷達(dá)隱身材料，那么這種材料要能吸收或者透過雷達(dá)波，盡量減少用于探測的反射波。對于一般的目標(biāo)物，通常很難透過大量雷達(dá)波，所以雷達(dá)隱身所用的材料以吸波材料為主。

測試平板反射率最常使用弓形法，其原理是在相同波長和極化條件下，同一功率的電磁波從一定角度入射到雷達(dá)吸波材料的表面和測試鋁板表面，雷達(dá)吸波材料和鋁板鏡面反射的功率之比定義為反射率。弓形法測試原理。

二、傳統(tǒng)的涂覆型吸波材料

按材料成型工藝和承載能力，雷達(dá)吸波材料可分為涂敷型吸波材料和結(jié)構(gòu)型吸波材料。本期主要介紹傳統(tǒng)的涂覆型雷達(dá)吸波材料。

1.納米吸波材料：材料在某一個方向上的尺寸是納米數(shù)量級的材料（0.1-100nm之間）的材料稱為納米材料，它處于原子和宏觀物體之間的過度區(qū)域之內(nèi)，正因為納米材料具有別具一格的結(jié)構(gòu)，使其具有一些特殊的性質(zhì)，例如量子尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等。納米吸波材料的雷達(dá)吸波性能優(yōu)異，所以國外諸多研究機(jī)構(gòu)都將其作為研究應(yīng)用的重點。
據(jù)稱，美國某研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)研制一種稱為“超黑粉”的納米吸波材料，對雷達(dá)波的吸收率高達(dá)99％，并在B-2 隱形轟炸機(jī)上成功應(yīng)用，目前正在研究覆蓋厘米波、毫米波、紅外、可見光等波段的納米復(fù)合材料。現(xiàn)階段主要研究的納米吸波材料有納米金屬與合金吸波材料、納米鐵氧體及其復(fù)合物吸波材料、納米陶瓷吸波材料、納米石墨吸波材料、納米碳化硅吸波材料、納米導(dǎo)電高分子吸波材料等。

2.鐵氧體吸波材料：鐵氧體吸波材料的研究時間較早，應(yīng)用時間較長。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，可以大致分為尖晶石型鐵氧體吸波材料和六角晶系鐵氧體吸波材料兩種類型。其中尖晶石型鐵氧體造價較低、制備工藝方法較為簡單、應(yīng)用歷史最久，但是尖晶石型鐵氧體的磁導(dǎo)率較低，相對介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率難以匹配，所以較難達(dá)到良好吸波性能。
美國的洛克希德﹒馬丁公司在研制F-117A戰(zhàn)斗機(jī)時，為了達(dá)到良好的雷達(dá)隱身效果，在機(jī)身表面使用了大量的鐵氧體吸波材料制成的吸波涂層。日本電氣公司對鐵氧體吸波材料進(jìn)行了改進(jìn),在6-13GHz范圍內(nèi),可以達(dá)到-10dB的吸波效果,其中在8.5-12.2GHz范圍內(nèi)，可以達(dá)到-20dB的吸波效果。總厚度約為4.7mm，單位面積質(zhì)量8kg/m2。目前，國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)對鐵氧體吸波材料的研究及應(yīng)用水平比國外要低，在8-18GHz（X、Ku波段）的頻率范圍內(nèi)，電磁波反射率僅能達(dá)到-10dB水平。

3.手性吸波材料：手性材料是指沒有幾何對稱性，通過平移和旋轉(zhuǎn)等手段都不能使一個物體與其鏡像完全重合的材料。早在上世紀(jì)80年代，手性吸波材料的研究逐漸成為大家關(guān)注的方向。能夠在電磁場的作用下產(chǎn)生交叉極化是其能夠吸收電磁波的重要原因之一，具有良好的雷達(dá)吸波性能。與其他種類的吸波材料相比，具有兩個明顯的優(yōu)勢：

（1）可以更加容易的調(diào)整手性材料的手性參數(shù)比進(jìn)而調(diào)整材料的介電參數(shù)和磁導(dǎo)率，可以在寬頻帶上達(dá)到無反射的吸波效果；

（2）手性吸波材料具有比介電常數(shù)和磁導(dǎo)率更小的頻率敏感性，可以更為容易的實現(xiàn)寬頻帶電磁波吸收。因此手性材料在擴(kuò)展吸波頻帶和低頻波段吸波方面有很大的潛能。

相對于其他類型的吸波材料，手性吸波材料能夠在一定程度上增強(qiáng)吸波性能，展寬現(xiàn)有的吸波頻帶的優(yōu)點，并且可以利用手性材料的手性參數(shù)的可調(diào)節(jié)性進(jìn)而制備出性能良好的雷達(dá)吸波材料。但同時它的制備工藝比較復(fù)雜，制備成本較高，限制了其應(yīng)用范圍。

 4.多晶鐵纖維吸波材料：多晶鐵纖維是指包括Fe、Ni、Co及其合金在內(nèi)的纖維，它的吸波機(jī)理主要是渦流損耗、磁滯損耗和介電損耗。將其作為涂覆型吸波材料的吸收劑，可以使涂層的密度降低，展寬吸波頻帶，獲得較好斜入射特性等諸多優(yōu)。國外研究機(jī)構(gòu)對多晶鐵纖維的吸波性能研究較早，但是由于技術(shù)封鎖，相關(guān)文獻(xiàn)較少。據(jù)可靠消息稱，法國某研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)成功研發(fā)了新型多晶鐵纖維雷達(dá)吸波材料，并且成功應(yīng)用在了其國家戰(zhàn)略防御部隊的導(dǎo)彈和再入飛行器上。

5.導(dǎo)電高聚物吸波材料：導(dǎo)電高聚物是指具有π電子共扼鏈的高聚物經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)摻雜，摻雜后的共扼鏈上的激發(fā)子躍遷運(yùn)動可傳遞電荷，使導(dǎo)電高聚物的導(dǎo)電性能夠在在絕緣體、半導(dǎo)體和金屬體之間進(jìn)行調(diào)節(jié)的一類高聚物總稱，因此也稱其“有機(jī)金屬”。導(dǎo)電高聚物具有結(jié)構(gòu)多樣化、加工性能好、電磁參數(shù)可控等物理化學(xué)特性，經(jīng)過多年研究，導(dǎo)電高聚物在技術(shù)應(yīng)用探索和實用化等方面都取得了長足的進(jìn)步。
        近年來，紅外探測器不斷的裝備于各類型武器裝備上，紅外隱身也成為研究熱點，所以能夠兼具紅外隱身并且具有良好的雷達(dá)吸波性能的材料逐漸成為很多研究機(jī)構(gòu)探索的方向。但是從原理上，紅外隱身材料具有高反射、低比輻射率，雷達(dá)吸波材料具有低反射率、高吸收性能，兩者在工作原理上有直接的沖突。導(dǎo)電高聚物材料因為具有較高的導(dǎo)電率，并且具有一定金屬相似性能，顯示出了極其獨特的紅外吸收與紅外反射特性，其紅外反射率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通聚合物。因此，導(dǎo)電高聚物能夠在紅外吸波一體化方面有長足的發(fā)展，通過多層設(shè)計，有可能獲得質(zhì)量輕、寬頻帶、多頻譜隱身的功能。