5月18日,美國北卡羅萊納州立大學(xué)(NC state)宣稱,在海軍研究辦公室、國家科學(xué)基金會(huì)和北卡羅萊納州的支持下,該校從空軍科學(xué)研究辦公室獲得了一項(xiàng)資助,將用于研制下一代戰(zhàn)機(jī)陶瓷“皮膚”,用于代替當(dāng)前的聚合物復(fù)合吸波材料。

一架空中加油的B-2戰(zhàn)略轟炸機(jī)
在役的隱形戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)依賴于一種吸波聚合物外殼避免被雷達(dá)發(fā)現(xiàn),但這種脆弱的材料不僅成本令人吃不消,為了照顧它,還不得不犧牲飛機(jī)的性能。這種聚合物的吸波性能大概在70-80%之間,加之其他輔助,幾乎可以令戰(zhàn)機(jī)接近于“隱形”,但它的局限性也很明顯,比如暴露在鹽、潮濕環(huán)境下會(huì)降解,接觸其他硬度略高的材料則會(huì)被剝落,最主要的是,它的耐高溫性只有250攝氏度左右。噴氣式戰(zhàn)機(jī)兩個(gè)部位會(huì)形成高溫,一個(gè)是機(jī)翼前面邊緣位置,由于迎面與空氣摩擦形成熱點(diǎn),一個(gè)是尾部的噴氣嘴,這也是設(shè)計(jì)師不得不設(shè)計(jì)出超長(zhǎng)、超厚的噴嘴,以確保外皮不會(huì)對(duì)聚合物外殼造成損傷,但由此也帶來飛機(jī)燃油效率降低、速度降低、機(jī)動(dòng)性能降低的后果。

F-35A閃電二型聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)
而北卡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出一種堅(jiān)硬的雷達(dá)吸波材料,不僅吸波性能更好(達(dá)到90%以上),而且防水耐腐蝕,也不懼怕摩擦和高溫,還能夠在-100℃-1800℃的超寬溫域保持吸波特性。事實(shí)上它的應(yīng)用也極其簡(jiǎn)便,即將液體陶瓷前驅(qū)體噴涂在機(jī)體表面,暴露在空氣中的前體會(huì)在兩天以內(nèi)固化。
這款新型吸波陶瓷材料的相關(guān)文獻(xiàn)包括但不限于以下:“Wide-Band Tunable Microwave-Absorbing Ceramic Composites Made of Polymer-Derived SiOC Ceramic and in Situ Partially Surface-Oxidized Ultra-High-Temperature Ceramics”;
(論文地址:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b16475)
“Ultrahigh-Temperature Ceramic–Polymer-Derived SiOC Ceramic Composites for High-Performance Electromagnetic Interference Shielding”;
(論文地址:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c08479)
“Multifunctional Ceramic Composite System for Simultaneous Thermal Protection and Electromagnetic Interference Shielding for Carbon Fiber-Reinforced Polymer Composites”。
(論文地址:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c17361)
編譯 YUXI
作者:粉體圈
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