第一篇：隐身材料的发展现状及研究进展
功能材料学
隐身材料的研究现状及发展趋势
摘要：介绍了隐身材料的分类，以及隐身材料的研究现状。主要介绍了微波隐身材料，红外隐身材料和激光隐身材料的特点和研究现状。在此基础上在此基础上，介绍了纳米隐身材料和红外、雷达的兼容隐身材料，并指出多频谱兼容隐身是未来隐身材料发展的趋势。
关键词：隐身技术，吸波材料，发展趋势，多频兼容隐身
随着电子科技的迅速发展，雷达，毫米波，红外，激光，声波等探测技术趋于成熟，使得未来战场上武器系统特别是一些大型的作战武器，如飞机、坦克、导弹、舰艇等所面临的威胁日益增加。为了提高在战场上的生存能力、防御能力和攻击能力的隐身技术普遍受到了世界各国的高度重视[1]。隐身技术的发展关键在于隐身材料技术的发展。现代化的战争对吸波材料的性能提出了越来越高的要求，一般传统意义的吸波材料已经很难满足薄、轻、宽、强的综合要求，各国都在积极开发新型的吸波材料。
通常说的隐身技术是指在一定探测环境中控制、降低各种武器装备的特征信号，使其在一定范围内难以被发现、识别和攻击的技术。隐身技术作为一项高技术，与激光武器，巡航导弹被称为军事科学史最新的三大技术成就，成为现代军事研究的关键技术。隐身技术一般可分为微波隐身技术，红外隐身技术，声隐身技术和激光隐身技术。隐身材料是隐身技术的重要组成部分，它的发展在很大程度上决定了隐身技术的发展。
1.隐身材料的分类
隐身材料的分类方法有很多种，相应于隐身技术的分类，可分为微波隐身材料，红外隐身材料，声隐身材料，激光隐身材料和多功能隐身材料。由于雷达的工作波段大部分在微波段（1m-1mm），因此该技术称为微波隐身技术[1]。1.1 微波隐身材料
雷达是探测武器特别是飞行器的最可靠地方法，它是利用电磁波发现目标并测定其位置的设备。吸收雷达波的材料称为雷达吸波材料，简称吸波材料[2]。吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其它形式的能量而耗散掉的一类材料。它的工作原理与材料的电磁特性有关。该材料一般应具备两个特
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性，即波阻抗匹配性和衰减特性。波阻抗匹配特性即入射电磁波在材料介质表面的反射系数最小，从而尽可能的从表面进人介质内部；衰减特性指进入材料内部的电磁波被迅速吸收。损耗大小，可用电损耗因子和磁损耗因子来表征[3]。对于单一组元的吸收体，阻抗匹配和强吸收之间存在矛盾，有必要进行材料多元复合，以便调节电磁参数，使它尽可能在匹配条件下，提高吸收损耗能力。
吸波材料可分为传统吸波材料和新型吸波材料。传统吸波材料以强吸收为主要目标，常用的材料有铁氧体、金属微粉、钛酸钡、碳化硅、石墨、导电纤维等[4]。它们通常都存在吸收频带窄、密度大等缺点。新型吸波材料包括纳米材料、多晶铁纤维、“手征”材料、导电高聚物及电路模拟吸波材料等，要求满足“薄、宽、轻、强”等特点，即厚度薄，吸收频带宽，重量轻，力学性能强。
吸波材料还可以可分为导电损耗型、介电损耗型和磁损耗型三类[5]。（1）当导电型吸波材料受到外界磁场感应时，会在导体内产生感应电流，感应电流又产生与外界磁场方向相反的磁场，从而与外界磁场相抵消，达到对外界电磁场的屏蔽作用。非磁性金属粉末、石墨和导电高分子等属于导电损耗型；（2）碳化硅、钛酸钡等属于介电损耗型吸波剂，其机理主要是介质的极化弛豫损耗；（3）铁氧体、铁磁性金属粉等属于磁损耗型，它们主要是通过磁滞损耗、铁磁共振和涡流损耗等机制大量吸收电磁波的能量，并将电磁能转化为热能来达到吸波效果。
按工艺方法可分为涂覆型和结构性。前者是将吸收剂与粘结剂混合后涂敷于目标表面形成吸波涂层，是一种吸波的高分子复合涂料。这种涂料具有反射率低，响应频带宽，轻且薄等特点。后者具有承载和吸收雷达波的双重功能，通常是将吸收剂分散在层状结构材料中，或是透波性能好、强度高的高聚物复合材料(如玻璃钢，芳纶纤维复合材料)作面板，夹芯采用蜂窝状、波纹体或角锥体的夹芯结构。1.2 红外隐身材料
红外探测系统是依靠探测目标自身和背景的辐射差别来发现和识别目标[6]。红外隐身材料主要通过降低目标表面的红外发射率和绝对温度，改变目标的红外辐射特征，降低武器在红外波段的亮度，改变武器在红外热像仪中的形状，降低其被发现和识别的概率[7]。红外隐身区域包括近红外波段(0．76～3.00um)、中红外波段(3～6um)，远红外波段（6～l5um)和极远红外波段（15～1000um)[1]。但由于所受的大气窗口的限制，红外探测器的实际工作波段为 3—5um和8—14um。
红外隐身材料的目的就是使目标和背景的辐射能量差减小到红外探测器探测不到或识
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别不出的程度，因此对红外隐身材料，一方面要求其与背景的辐射能量差要小，另一方面要求其响应频带要宽，即要求该材料的覆盖波段为 3—5um和 8—14um，同时要有利于实现多波段兼容。
由斯蒂芬一玻耳兹曼定律 ：E = 4εδT4 其中ε为物体的发射率，δ为斯蒂芬一玻耳兹曼常量,T为目标的绝对温度.从玻耳兹曼定律可以看出，实现红外隐身最有效的途径是降低材料的发射率和控制目标的表面温度[8],所有对应的常用材料有降温材料和低发射率材料。1.2.1 降温材料
降温材料是降低目标热辐射的最有效的材料。目前已见报道的有隔热材料和相变材料。隔热材料一般是泡沫塑料和陶瓷材料。在近年来的研究，发现中空微珠的隔热降温效果较好，而且当其用量小于 20％时，中空微珠对涂层的发射率基本没有影响[9]。正在兴起的相变材料目前正受到越来越广泛的关注，人们也开始研究把它作为红外隐身材料。相变材料在发生物相转变时，伴随吸热、放热效应而引起温度变化，利用这种特性可以从温度上对目标的热辐射能量加以控制。1.2.2低发射率材料
低发射率材料主要有涂敷型和薄膜型两类，但因为薄膜型材料成本较昂贵，制作复杂，难以在武器中得到实际应用，因此目前国内外研究的重点主要在低发射率涂料方面，它由吸收剂(颜料)、粘合剂(基料)[10]和添加剂组成。红外隐身涂层是由红外隐身涂料在装备表面上涂制而成，按其构成的涂层数可以分为单层和多层复合涂层。单层涂层由同一种涂料涂成的涂层，而多层涂层则考虑到多波段、与雷达波及激光隐身涂层兼容，由不同涂料组成。1.3 激光隐身材料
激光的方向性强、单色性好、相干性和亮度好。它与普通微波雷达相比，还具有分辨力高、抗干扰能力强、隐蔽性好等优势。激光隐身以近红外到中红外区作为激光器的主要工作波，其中1.06um为激光隐身的重点[11]。激光隐身是通过降低目标对激光的回波信号，使目标具有低可探测性。要实现激光隐身，必须减少目标的激光雷达散射截面。激光雷达散射截面(LRCS)[12]是描述目标对照射到它上面的激光的散射能力的物理量，用于评价目标的激光隐身效果。
激光隐身材料通常对激光信号吸收强，从而降低了激光反射信号，还可以改变发射激光的频率，使回波信号偏离激光探测波段。激光隐身材料从使用方法上可分为涂覆型和结构型，其中以涂覆型材料最适合，因为它价格低，使用方便，适用与各种目标和目标的各种位
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置。其他类型的激光隐身材料尚未见具体报导。.隐身材料的应用
在民用上，吸波材料主要应用与建材中，目前主要研究和开发一些质量轻、频带宽、多功能的新型建筑吸波材料。建筑吸波材料在电磁波防护领域，较常用的手段是电磁屏蔽防护。为克服电磁屏蔽所带来的电磁波高反射这一弊端，对某些屏蔽材料的性能要求已由过去的高反射调整为高吸收低反射[13]。例如混凝土吸波材料在工程上的应用前景广阔，它可以广泛应用于建筑物、桥、塔等处时，可以防止雷达伪像。在通信基地，可以用来改善通信质量。在机场、航标、码头、电视台和接收站附近的高大建筑物上，可以用来消除反射干扰，以尽量减轻电磁辐射对人们所造成的危害。另外，还可用于军事隐身建筑领域、精密仪器厂、防电磁波干扰的科研部门以及国家保密单位的防信息泄露等部门
在军事上，微波材料和红外材料用在各种武器装备上，特别是兼有两者特性的隐身材料越来越受到人们的关注。例如，B-2隐身轰炸机 900m 表面喷涂有坚韧的弹性体吸波涂层，F-22隐身战斗机机身部分金属零件采用吸波涂层，F／A一18E／F飞机则采用密度很低且耐腐蚀性优良的新型隐身材料[14]。这样在很大程度上降低了目标被发现的几率，从而提高装备的生存能力、防御能力和攻击能力。等离子体隐身材料材料因其耐高温等特性主要用在航天与运载火箭上[15]。在水上作战时，潜艇和鱼雷最常用的手段，主要用声纳探测。将声隐身材料应用与潜艇上，可以减小其被发现的概率。.隐身材料展望
随着科学技术的快速发展，已经有报道研发了多种隐身效果比较好的隐身材料。报道最多的有纳米隐身材料和雷达与红外兼容的复合材料[16]。3.1 纳米隐身材料
纳米隐身材料是目前隐身材料研究中一个非常活跃的热点，纳米材料具有很多与众不同的特异性能[17]，主要表现为具有纳米尺寸效应、宏观量子隧道效应、界面效应、纳米非均匀性等特点，使其在光、电、磁等物理方面具有独特的性质，可导致微波的高磁导率、高磁损耗，实现微波的宽频带强吸收，而且具有兼容性好、质量轻、厚度薄等特点，是一 种 具 有 很大 发 展潜 力 的新一 代 隐身材料。国内外研究的纳米隐身材料主要有 ：纳米金属和合金、纳米金属单层膜和多层膜、纳米铁氧体、纳米导电聚合物、纳米 SiC、纳米碳纤维吸波材料等[18]。3.2 雷达与红外兼容的复合材料
目前雷达在各种探测器中仍占主导地位, 而红外技术在侦察、捕获目标和制导技术方面也
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已得到广泛的应用,因此,雷达和红外隐身的兼容性将是今后研究的主要方向之一[19]。但由于雷达吸波材料与红外隐身材料的隐身机理不同,使得它们的性能要求相互制约。雷达吸波材料要求高吸收率,低反射率;而红外隐身材料要求低吸收率, 高反射率[]。要使同一种材料同时满足以上两种要求, 实现起来有相当的困难,大量实验发现掺杂半导体填料[20]能满足雷达与红外兼容隐身的可能性。实现雷达和红外兼容目前有两条技术途径: 一是研制一种雷达波高吸收、热红外低辐射的隐身材料;二是分别研制高性能雷达波吸收和热红外低辐射材料, 然后通过结构设计将其复合起来, 复合后其雷达波吸收性能和热红外低辐射性能仍能保持不变或变化不大[1]。
雷达波与红外兼容主要包括毫米波与红外兼容和厘米波与红外兼容。毫米波与红外兼容隐身材料主要用于导弹和地面武器装备的隐身;厘米波和红外兼容隐身材料主要用于军用飞行器的隐身。国内有多家单位在开展毫米波和红外兼容隐身材料的研究。王智勇[21]等在毫米波吸波材料上涂覆一层红外涂料,在一定的厚度范围内,可以同时兼顾两种性能,且雷达波吸收性能基本不变。但国内对厘米波与红外兼容隐身材料的研究甚少。
4.结语
随着现代侦察和制导技术的多元化发展及各种先进探测设备的相继问世, 要求吸波材料将来发展成为能兼容厘米波、毫米波、红外、激光等多种频谱的隐身材料, 在同一目标上使用的材料要求实现多个波段以上的多功能隐身材料一体化设计。因此,在未来的战争中, 适合一二个相应频段的吸波介质将很难金后的探测系统具有实战意义, 发展多频段高性能隐身材料技术是未来隐身材料研究的重要方向。隐身材料正向着多频谱，兼容性，智能化发展，研究“宽，薄，轻，强”的隐身材料一直是人们的追求。
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第二篇：国外隐身材料发展新动向
国外隐身材料发展新动向
国外隐身技术及材料研究始于第二次世界大战期间，起源于德国，发展于美国并扩展到英国、法国、俄罗斯及日本等发达国家。美国目前拥有隐身飞行器装备部队，并处于国际领先地位。俄罗斯、德、法、英、瑞典、加拿大、日本等国家也都在竞相发展隐身技术，并在新一代作战飞机中广泛应用。
20世纪50年代，美国开始研究隐身技术，70年代中期美国制定的综合应用多种隐身技术研制隐身飞机的“黑计划”和研制过程一直处于严格的保密状态，直到80年代美国军方才相继公布了F－117A隐身战斗机和B－2隐身轰炸机的外观。迄今为止，美国已研制出10余种准隐身飞机、8种隐身飞机、12种无人驾驶隐身飞机、7种准隐身垂直/短距离起落飞机和直升机、多种准隐身巡航导弹和其它类型导弹以及数种中、小型舰艇。其杰出代表是F－117A隐身战斗机、B－2隐身轰炸机、F－22先进战术隐身战斗机和A－12先进战术战斗机，均采用了不同类型的隐身材料。
F－117A是第一种按低可探测技术设计的实用型单座亚音速隐身攻击战斗机，具有很好的雷达、红外和目视隐身能力。F－117A以铝合金结构为主，机体表面几乎全部涂覆了黑色的雷达吸波材料。部分结构件，如翼梁、翼肋、大梁、机翼前缘、发动机舱、前机身、蒙皮及某些机内部件被涂覆了铁氧体涂料。一份报告指出，有6种不同种类的雷达吸波涂层用在F－117A上。
目前，美国空军正着手对F－117A进行改型，将在全天候对地攻击能力和应用F－22飞机隐身涂层技术两方面进行改进，改进后的型号为F－117MLU。
B－2于1989年开始试飞，1993年交付美国空军使用，其900平方米外表面的95％涂覆一种具有不同厚度的韧性隐身涂层。B－2每次飞行后，都需要对其表面进行掉屑、划伤和腐蚀等方面的检查，且在两次飞行之间必须对损坏的蒙皮进行修理。另外，这种韧性隐身涂层每五年要更换一次，在B－2的整个寿命期内，大约要更换4次，以保证它的隐身特性。
A－12又称舰载隐身攻击机，将有可能成为美国海军今后10年唯一的一种全新飞机。它具有20世纪90年代中期以后战争环境要求的低可探测性和纵深遮断能力，将取代A－6E舰载攻击机、S－3B反潜机和E－2C早期预警机。
YF－22A和YF－23A先进战术战斗机于1990年分别试飞成功。其中，YF－22A被美国空军认定为21世纪初主力重型战斗机，代号为F－22，用于替代现役的F－15战斗机。F－22综合平衡了隐身性能、超音速巡航、敏捷性、可靠性和维护性的不同要求，其雷达反射截面积（RCS）为0.01～0.1平方米，且可像普通战斗机一样在任何天气下使用和维护。
F－22采用了更先进、更成熟的隐身材料：大量采用了复合材料结构，复合材料占整个结构重量的26％；在重点部位（如进气道和机翼前后缘）采用了将吸波涂层涂覆于吸波结构材料表面的方法，高频雷达信号被表面吸波涂层吸收，低频雷达信号则被吸波结构材料吸收；发动机舱外蒙皮以复合材料取代钛合金，既减轻结构质量，又提高隐身性能；发动机的推力换向和反推力喷管以及发动机周围的构件可能采用了陶瓷基复合材料，以提高对红外和雷达波的吸收能力。另外，座舱盖采用新开发的铟锡氧化物陶瓷镀膜，透光率达到85％。F－22将于2005年投入使用。
美国研制的最新一代联合攻击战斗机JSF的隐身特性与F－117A、B－
2、F－22大致相同。据称，要保持JSF的隐身特征将比前一代飞机所需工作量和费用均减少90％。JSF的RCS为0.001平方米，相当于高尔夫球大小。
欧洲战斗机（EFA）于1988年开始研制，1991年在德国首飞。EFA在进气道中涂覆雷达吸波涂料以及使用了能散射雷达波的金沉积镀层的座舱盖，RCS为2平方米。
俄罗斯米格和莫斯科飞机生产联合企业于1999年1月12日公布了最新一代（俄罗斯第五代）多用途军用歼击机1.44，据称其隐身性能与美国F－22相当，RCS为2～3平方米。
日本三菱公司的SX－3战斗机（F－16改进型）的翼面为全复合材料，翼展加大的机翼前缘涂覆了雷达吸波涂料。
瑞典将隐身技术应用于战舰，新一代隐身战舰YS2000是世界上RCS最小的战舰。
目前，世界上正在研制的第四代超音速歼击机，机体结构采用复合材料、翼身融合体和吸波涂层，使其真正具有了隐身功能，而电磁波吸收涂料和电磁、屏蔽涂料已开始在隐身飞机上涂装。美国、俄罗斯等国家新一代空对地、地对空导弹的隐身正朝着轻质、宽频带吸波、可喷涂、具有空气动力学和热稳定性良好的隐身材料方向发展。《中国化工报》2002.11.12 文/朱航飞
第三篇：隐身材料
隐身材料
（stealth material）隐身材料是实现武器隐身的物质基础。武器装 备如飞机、舰船、导弹等使用隐身材料后，可大大减小自身的信号特征，提高生存能力。隐身材料按频谱可分 为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料、按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。声隐身材料包 括消声材料，隔声材料，吸声材料及消声、隔声、吸声的复合体。主要用于新一代潜艇。雷达隐身材料能吸收雷 达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。如日本研制的一种由电阻抗变换层和低阻抗谐振 层组成的宽频带高效吸波涂料，其中变换层由铁氧体和树脂混合组成，谐振层由铁氧体导电短纤维和树脂组成，在1～20吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纤维，以及某些陶瓷与有机聚 合物构成的复合材料，有很高的机械强度，可用于制作部分结构件，如飞机蒙皮、雷达天线罩等，同时又具有隐身 功能，这类材料称为隐身结构材料。红外隐射材料主要用于车辆、舰艇、军用飞机及其他军用设施，使这些装 备和设施的红外辐射与背景基本达到一致，敌人的红外探测器难以分辨。用铝粉及含有二价铁离子的材料作为 填充料，加到能透过红外线的粘结剂中，可构成红外隐身涂料。可见光隐身材料通常由铝粉、多属氧化物粉和有 机物复合而成，或由掺杂的半导体材料构成，可形成与背景颜色相匹配的迷彩图案，满足可见光隐身的要求。激 光隐身材料用来对抗激光制导武器、激光雷达和激光测距机，要求这些材料对激光的反射率低可吸收率高。对 隐身材料来说，对某种探测手段的隐身性能好，往往对另一种探测手段的隐身性能就不好。例如，对激光探测的 隐身性能好，对红外探测就不能隐身。这就是隐身材料的相容性问题。为解决这一问题，研制了兼容型隐身材 料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料等。这是当前隐身材料的发展方向。1.雷达吸波材料
雷达吸波材料是最重要的隐身材料，其中尤以结构型雷达吸波材料和吸波涂料最为重要，国外目前已实用的主要也是这两类隐身材料。(1)结构型雷达吸波材料
结构型雷达吸波材料是一种多功能复合材料，它既能承载作结构件，具备复合材料质轻、高强的优点，又能较好地吸收或透过电磁波，已成为当前隐身材料重要的发展方向。
国外的一些军机和导弹均采用了结构型RAM，如SRAM导弹的水平安定面，A-12机身边缘、机翼前缘和升降副翼，F-111飞机整流罩，B-1B和美英联合研制的鹞-Ⅱ飞机的进气道，以及日本三菱重工研制的空舰弹ASM-1和地舰弹SSM-1的弹翼等均采用了结构型RAM。近年来，复合材料的高速发展为结构吸波材料的研制提供了保障。新型热塑性PEEK(聚醚醚酮)、PES(聚醚砜)、PPS(聚苯硫醚)以及热固性的环氧树脂、双马来酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和异氰酸酯等都具有比较好的介电性能，由它们制成的复合材料具有较好的雷达传输和透射性。采用的纤维包括有良好介电透射性的石英纤维、电磁波透射率高的聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、陶瓷纤维，以及玻纤、聚酰胺纤维。碳纤维对吸波结构具有特殊意义，近年来，国外对碳纤维作了大量改良工作，如改变碳纤维的横截面形状和大小，对碳纤维表面进行表面处理，从而改善碳纤维的电磁特性，以用于吸波结构。
美国空军研究发现将PEEK、PEK和PPS抽拉的单丝制成复丝分别与碳纤维、陶瓷纤维等按一定比例交替混杂成纱束，编织成各种织物后再与PEEK或PPS制成复合材料，具有优良的吸收雷达波性能，又兼具有重量轻、强度大、韧性好等特点。据称美国先进战术战斗机(ATF)结构的50%将采用这一类结构吸波材料，材料牌号为APC(HTX)。
国外典型的产品有用于B-2飞机机身和机翼蒙皮的雷达吸波结构，其使用了非圆截面(三叶形、C形)碳纤维和蜂窝夹芯复合材料结构。在该结构中，吸波物质的密度从外向内递增，并把多层透波蒙皮作面层，多层蒙皮与蜂窝芯之间嵌入电阻片，使雷达波照射在B-2的机身和机翼时，首先由多层透波蒙皮导入，进入的雷达在蜂窝芯内被吸收。该吸波材料的密度为0.032g/cm，蜂窝芯材在6-18GHz时，衰减达20dB；其它的产品如英国Plessey公司的“泡沫LA-1型”吸波结构以及在这一基础上发展的LA-
3、LA-
4、LA-1沿长度方向厚度在3.8～7.6cm变化，厚12mm时重2.8kg/m2，用轻质聚氨酯泡沫构成，在4.6～30GHz内入射波衰减大于10dB；Plessey公司的另一产品K-RAM由含磁损填料的芳酰胺纤维组成，厚5～10mm，重7～15kg/m2，在2～18GHz衰减大于7dB。美国Emerson公司的Eccosorb CR和Eccosorb MC系列有较好的吸波性，其中CR-114及CR-124已用于SRAM导弹的水平安定面，密度为1.6～4.6kg/m2，耐热180℃，弯曲强度1050kg/cm2，在工作频带内的衰减为20dB左右。日本防卫厅技术研究所与东丽株式会社研制的吸波结构，由吸波层(由碳纤维或硅化硅纤维与树脂复合而成)、匹配层(由氧化锆、氧化铝、氮化硅或其它陶瓷制成)、反射层(由金属、薄膜或碳纤维织物制成)构成，厚2mm，10GHz时复介电数为14-j24、样品在7～17GHz内反射衰减>10dB。
在结构吸波材料领域，西方国家中以美国和日本的技术最为先进，尤其在复合材料、碳纤维、陶瓷纤维等研究领域，日本显示出强大的技术实力。英国的Plesey公司也是该领域的主要研究机构。(2)雷达吸波涂料
雷达吸波涂料主要包括磁损性涂料和电损性涂料
磁损性涂料主要由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成。目前国外航空器的雷达吸波涂层大都属于这一类。这种涂层在低频段内有较好的吸收性。美国Condictron公司的铁氧体系列涂料，厚1mm，在2～10GHz内衰减达10～12dB，耐热达500℃；Emerson公司的Eccosorb Coating 268E厚度1.27mm，重4.9kg/m2，在常用雷达频段内(1～16GHz)有良好的衰减性能(10dB)。磁损型涂料的实际重量通常为8～16kg/m2，因而降低重量是亟待解决的重要问题。
电损性涂料通常以各种形式的碳、SiC粉、金属或镀金属纤维为吸收剂，以介电聚合物为粘接剂所组成。这种涂料重量较轻(一般可低于4kg/m2)，高频吸收好，但厚度大，难以做到薄层宽频吸收，尚未见纯电损型涂层用于飞行器的报道。90年代美国Carnegie-Mellon大学发现了一系列非铁氧体型高效吸收剂，主要是一些视黄基席夫碱盐聚合物，其线型多烯主链上含有连接二价基的双链碳-氮结构，据称涂层可使雷达反射降低80%，比重只有铁氧体的1/10，有报道说这种涂层已用于B-2飞机。(3)电路模拟吸收体和R卡
电路模拟吸收体是西方80年代研究的一种吸波机理和方法，它运用等铲电路技术对电阻片的电感、电容等参数进行分析和设计，以衰减大部分入射能量。与电路模拟吸收体相关的设计问题是频率选择表面(FSS)设计。电路模拟吸收体可以由吸波材料中周期性金属条、栅、片构成的电阻片制成，也可以采用带有刻蚀成专门设计的格网图案的金属或金属陶瓷涂层的介质薄膜或薄纤维织物，涂层材料和厚度决定电路模拟薄膜网格单元的有效电阻值；网格单元的循环间隔以及薄膜厚度的电性能可决定吸波体的电感和电容值。这种涂层可采用气相沉积或溅射方法敷于介质薄膜表面。典型的FSS有振子型、条带型、正交线型、矩型、圆形等形状。电路模拟吸收体图案比较复杂，一般由多个薄膜层组成。每层的设计不同且沿整个吸波体厚度变化，层间距离由设计频率确定。这种吸波体一般用于吸收宽频带电磁波，目前已用于隐身飞机座舱盖、隐身雷达天线罩的设计。
另一类吸波材料是称为R卡的电阻性薄膜和纤维织物。这些材料由介质基体材料与非常薄的真空沉积层、溅涂金属或金属陶瓷组成。R卡可利用沉积厚度逐渐变化和/或电阻率逐渐变化的材料构成分级涂层。R卡用于机翼时，能较好地满足气动外形的要求。在吸收前缘表面的次行波方面也很有效。2.红外隐身材料〔1〕
红外隐身材料作为热红外隐身材料中最重要的品种，因其坚固耐用、成本低廉、制造施工方便，且不受目标几何形状限制等优点一直受到各国的重视，是近年来发展最快的热隐身材料，如美国陆军装备研究司令部、英国BTRRLC公司材料系统部、澳大利亚国防科技组织的材料研究室、德国PUSH GUNTER和瑞典巴拉居达公司均已开发了第二代产品，有些可兼容红外、毫米波和可见光。近年来美国等西方国家在探索新型颜料和粘接剂等领域作了大量工作。新一代的热隐身涂料大多采用热红外透明度
[影响] 隐身材料是隐身技术的重要组成部分。武器系统采用隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。因此隐身材料的发展及其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用，将成为国防高技术的重要组成部分。
隐身材料是实现武器隐身的物质基础。武器装 备如飞机、舰船、导弹等使用隐身材料后，可大大减小自身的信号特征，提高生存能力。隐身材料按频谱可分 为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料、按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。声隐身材料包 括消声材料，隔声材料，吸声材料及消声、隔声、吸声的复合体。主要用于新一代潜艇。雷达隐身材料能吸收雷 达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。如日本研制的一种由电阻抗变换层和低阻抗谐振 层组成的宽频带高效吸波涂料，其中变换层由铁氧体和树脂混合组成，谐振层由铁氧体导电短纤维和树脂组成，在1～20吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纤维，以及某些陶瓷与有机聚 合物构成的复合材料，有很高的机械强度，可用于制作部分结构件，如飞机蒙皮、雷达天线罩等，同时又具有隐身 功能，这类材料称为隐身结构材料。红外隐射材料主要用于车辆、舰艇、军用飞机及其他军用设施，使这些装 备和设施的红外辐射与背景基本达到一致，敌人的红外探测器难以分辨。用铝粉及含有二价铁离子的材料作为 填充料，加到能透过红外线的粘结剂中，可构成红外隐身涂料。可见光隐身材料通常由铝粉、多属氧化物粉和有 机物复合而成，或由掺杂的半导体材料构成，可形成与背景颜色相匹配的迷彩图案，满足可见光隐身的要求。激 光隐身材料用来对抗激光制导武器、激光雷达和激光测距机，要求这些材料对激光的反射率低可吸收率高。对 隐身材料来说，对某种探测手段的隐身性能好，往往对另一种探测手段的隐身性能就不好。例如，对激光探测的 隐身性能好，对红外探测就不能隐身。这就是隐身材料的相容性问题。为解决这一问题，研制了兼容型隐身材 料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料等。这是当前隐身材料的发展方向。
第四篇：我国水产品加工产业的发展现状及风险评估研究进展
我国水产品加工产业的发展现状及风险评估研
究进展
摘要：本文围绕我国水产品加工业的发展现状及质量安全风险评估工作的发展现状，分析了水产品加工业的发展和存在的问题，以及质量安全风险评估的发展现实问题，从建立健全产品质量安全风险评估规章制度、强化科学技术研究、深化国际交流与合作、加快人才队伍建设、设立水产品质量安全风险评估财政专项等方面提出了当前推进农产品质量安全风险评估工作的政策建议。关键词：水产品加工发展风险评估
水产品是指水生的具有经济价值的动、植物性原料。按照生物学的分类方法，可分为鱼类、甲壳动物、软体动物、棘皮动物、腔肠动物、爬行类、藻类植物七大类。我国水产品来源于海洋业和内陆水域两个地方。我国是世界第一水产品大国，水产品总量占世界水产品总量的三分之一。我国水产品种类繁多，其中鱼类达到3000多种，虾类有300多种，蟹类600多种，贝类700多种，此外还包括腔肠动物、棘皮动物、两栖动物和爬行动物中的一些水生种类。丰富的渔业资源为我国的水产品加工业提供了大量的加工原料，为水产品加工业的发展奠定了坚实的物质基础。下面我将就我国水产品加工业的发展现在及风险评估研究进展做几点论述。
一.我国水产品加工业发展现状
纵观近几年的发展现状，中国的水产品加工企业和水产品加工产量一直在逐年增长，从1998年起，加工原料已经连续3年突破一千万顿，水产品加工所占的比例基本上保持在2.9％--3.0％之间。虽然我国水产品养殖具有一定的规模和优势，产品出口贸易有了较大的发展，但还存在许多的问题。
水产品加工区域发展不平衡。我国水产加工企业大多集中在沿海地区，这些地区的政府部门对水产加工业十分重视，分别制定了相应的优惠政策，加上外资企业的积极介入，这些地区水产加工企业发展迅速，成为我国水产加工业的主力军，加工品总量占全国的90％以上，沿海水产品加工相对于内陆地区技术来说比较先进、产品种类多、深加工产品质量高。近年来，山东、浙江、福建、广东、辽宁、江苏、海南等省份的水产品加工业总产值占全国水产品加工业总产值的92.8％，从企业投资情况看，我国水产品加工企业投资也主要集中在浙江、山东、福建、广东、辽宁等几个沿海省份。
内陆水产品加工原料主要是淡水产品，开发的产品主要是传统产品，精深加工、技术含量高的产品较少；产品附加值和利润率低；企业以个体私营为主，龙头企业少、质量参差不齐；产品主要在国内销售，出口产品少。
水产品加工能力薄弱。目前我国水产品加工产量仅为水产品总量的34.8％。日本、加拿大、美国和秘鲁等国家的水产品加工产量达60％~90％。据统计，世界水产品产量的61％（8 600 万t）用于多种类型的加工，59％（5 100 万t）的加工产品是用于供人类直接消费的冷冻、盐渍和罐装产品，剩余的为非食用目的。中国超过77％（3 700 万t）的水产品为人类直接消费，其中大部分为新鲜类型，其余的被用来生产鱼粉和其他产品，或直接作为水产养殖饵料。
水产品加工品比例与总产量不相称，严重影响了我国渔业经济的健康发展。同时，我国水产品加工企业的技术装备有50％还处于20 世纪80 年代的世界平均水平，40％左右处于20 世纪90 年代水平，只有不到10％装备达到目前世界先进水平。随着技术的进步，对水产品进行冷冻仅仅是一种保存方式，根本不能称作“加工”，这样计算的话，我国水产品的加工率就更低。在国际市场上，我国水产品几乎只能作为原料和半成品出口，不仅售价低，而且由于缺乏市场竞争力，与渔业大国的地位不相称。
水产品加工存在质量安全隐患。近年来食品安全问题成了人们关注的焦点，在人们关注肉类产品的同时，对水产品的质量安全问题产生了质疑，水产品的质量安全问题也成为不容忽视的问题之一。目前水产品质量存在的突出问题主要表现在抗生素、激素、药物、重金属等的残留问题以及微生物、甲醛等指标的超标现象。
水产品的质量问题已成为水产品上市和出口的最大障碍。在国内市场上，有些私营企业设备简陋，卫生条件差，工艺条件不严格，产品不进行必要的检验即流入市场；有的为获取不正当利益而不顾原料品质好坏或在加工过程中掺假使杂，人为造成水产品的二次污染；在流通环节，一些不法商贩滥用添加剂甚至违禁药物和化学制剂对水产品进行保鲜处理，由于没有统一的技术质量标准，又无
统一的货源渠道，导致质量参差不齐，严重侵犯了消费者的权益。在国际市场上，一些出口水产品加工企业虽然已通过ISO 质量认证及HACCP 认证，但是许多企业仍不严格按照HACCP 生产，执行情况不尽人意。目前具备较高认证水平的企业还不多，其中同时获得美国FDA认证和欧盟认证的企业则少之又少。
针对上述问题，业内人士对我国未来水产品加工行业未来的发展方向提出了以下建议：大力推广新型产品的研制与开发，加强产学研结合力度，同时，改变传统的经营理念，不断提升水产品的经营水平，保障加工水产品的质量安全。二．风险评估
风险评估是近年来国际上出现的保证食品安全的一种新的模式，同时也是一门正在发展中的新兴学科。其根本目标在于保护消费者的健康和促进公平的食品贸易。1994年乌拉圭回合多边贸易谈判上形成的SPS协定（实施卫生与动植物检疫措施协定）中，要求各国政府采取的卫生措施必须建立在风险评估的基础上，以避免隐藏的贸易保护措施。并要求所采取的卫生措施必须是非歧视性的，必须建立在充分的科学证据之上，依据有关的国际标准进行。从WTO的协议可以看出，WTO将“RISK（风险）”作为评价各国卫生措施和控制体系等效性的基础而非“HAZARD”或“HACCP”。风险是一个统计数值，指的是对特定危害发生的可能性。援引FAO官员Hector M.Lupin的话：“可能在未来几年内HACCP的最主要的发展是与风险评估相结合。因此，对特定产品的特定危害的风险水平的改变加以评估，可能是对HACCP体系有效性的最直接的验证。”
农产品质量安全风险评估是制定食品安全国家标准的重要依据，也是突破农产品技术性贸易措施的重要手段，对科学指导农产品质量安全管理、促进农业产业健康发展具有十分重要的意义。农业部农药检定所、中国兽医药品监察所、中国水产科学院、中国热带农业科学院和农业教学推广单位等多个技术机构，以及 300 多个部级质检中心作为技术支撑，初步建立了一支风险监测与评估专家队伍，基本形成了农产品质量安全风险评估工作格局。为加快推进农产品质量安全风险评估工作，健全风险评估工作机制和内部管理制度，农业部印发了《国家农产品质量安全风险评估专家委员会章程》，规定了风险评估工作程序及委员若干相关要求等。另外，充分依托和利用风险评估专家委员会办公室，先后组织一系列可行性调研活动和召开专家研讨会，并编制相关重大规划和报告，为专家委员
会分委员会、应急工作小组的成立及探索其有效工作机制等若干问题进行酝酿和谋划。
（二）搭建了风险预警信息平台为有效开展农产品质量安全风险评估和预警工作，在充分利用农业部多年积累的例行监测和普查数据资源基础上建立 “农产品质量安全风险监测信息平台”。平台主体包括数据采集与标准化系统、监测分析系统、风险评估与预警系统等。目前该平台已全面完成硬件设备采购、机房改造和试运行工作，同时实现了数据上传汇总和智能标准化功能，并在此基础上实现数据统计分析和可视化展示功能，为农业部门例行监测和普查数据汇总，风险初步排序和摸底排查提供强大的技术支撑。
（三）不断加大风险监测力度为全面掌握农产品质量安全状况，科学评估农
国际水产品贸易市场的竞争，促进了水产品生产的国际化。主要体现在水产品标准、检验和质量控制的国际化，国际食品法典委员会（CAC）一直致力于制定食品卫生规范、标准，以促进国际间食品贸易的发展，CAC现已制定有食品卫生通则（CAC/RCP1985）等卫生操作规范和水产品标准等有关水产方面的标准28项，其中包括鲜鱼、冻鱼、咸鱼、熏鱼、鱼罐头、贝类、蟹类、龙虾、低酸罐头食品等水产食品生产的加工操作规范和产品标准。对水产品安全卫生的认识与标准日趋统一，以HACCP为基础的质量管理规范在世界范围内逐渐推行，发达国家的水产品质量控制与进口的法规对发展中国家产生越来越大的影响。这种趋势使水产品质量的管理得到加强，但也伴随产生制造诸多技术贸易壁垒的问题，由于主要水产品进口国都是发达国家，它们以科技和管理的优势较早的按WTO规则制定相应水产品安全管理法规，使发展中国家在水产品出口中备受制约。
鱼类和贝类等水产品由于富含高品质蛋白和其他必需营养素而成为人类健康膳食必不可少的一部分。许多海鱼中丰富的不饱和脂肪酸和ω-3脂肪酸已经被证实对人类心脏有保护作用,并且对孩童的健康成长发育有益[1]。然而,由于工业污染造成的汞及其化合物在水生生物中的富集给食用水产品带来了由汞和甲基汞引起的健康隐患。因此,水产品中的汞与甲基汞的含量被列入了水产品的风险评估的内容[2]。1水产品中汞及甲基汞的来源汞是土壤成分中的矿物元素之一,污染水体中的汞主要来自工业排放的废水以及汞矿床的扩散等,环境中的无机汞随工业污染也会释放到大气中,后被降雨带入溪流和海洋,据有关研究,北欧、北美内陆偏远地区无明显工业污染源的湖泊中鱼体内的汞浓度的升高就来源于大气
汞的沉降[7]。水体中的无机汞在微生物作用下转化成为容易被生物利用的甲基汞,鱼体内75%~95%的汞都是以甲基汞的形式存在,处于食物链高端的鱼体内含汞的浓度可比其生活环境中的汞浓度高100万倍[3~7] 对水产品进行风险评估可以预测水产品中可能出现的问题，对我们的水产加工产业具有重要的意义，同时，为我国的水产品出口提供了有利的方向，有利于行业的发展。
参考文献：农业部渔业局.2005 中国渔业年鉴[Ｍ]．北京：中国农业出版社
耿献辉．我国水产品质量安全问题发生原因解析[Ｊ]．中国渔业经济
励建荣．论中国传统食品的工业和现代化[Ｊ]．食品工业科技
冷向军．水产饲料污染的危害与防治．广东饲料
杨洁彬等编．食品安全性．北京：中国轻工业出版社
刘宁，沈明浩等．食品毒理学．北京：中国轻工业出版社
第五篇：隐身材料专题
隐身材料专题
一、各种隐身飞机发展历程介绍
1、美国第一次正式提出发展隐身技术是在1973年.这一年.美国国防部下属的先进研究计划局(DARPA)提出了一项代号“海弗蓝”(Have Blue)的研究计划.这就是隐身技术研究的开始，在“海弗蓝”计划中，DARPA对之前世界各国关于隐身技术的研究情况，以及隐身概念的提出情况进行了总结，甚至一直追溯到1936年最早的隐身飞机概念，当时所提出的隐身飞机概念就是能够不被肉眼发现.不被雷达发现，不被红外探测系统发现，无法听到声音的飞机。
“海弗蓝”计划经过一年多的进展，向美国空军提供了许多非常有价值的研究成果，有了这些成果的支持，美国空军决定制造一架专用的验证机，即试验性隐身技术试验机(XST)。2、3、第一种真正的 “隐身”轰炸机是美国的F—117战术轰炸机。美国洛克希德公司从70年代中期开始执行秘密研制 “隐身”战斗机的 “臭鼬工程”计划。1977年原型机试飞成功，1981年定型投产。F—117外型奇特，翼身融为一体，整个机身表面几乎全部由多个小平面拼命而成，可将雷达波以各种角度散射，不能形成有效的回波。
在美国入侵巴拿马和海湾战争轰炸伊拉克的空袭中，美国多闪成功地使用F—117执行轰炸任务，而一次也没有被对方探测到。
4、世界先进的隐形飞机
二、隐身材料分类及原理
隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。这里便着重介绍几类重要的隐身材料。
1、雷达吸波材料
它能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。如日本研制的一种由电阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的宽频带高效吸波涂料，其中变换层由铁氧体和树脂混合组成，谐振层由铁氧体导电短纤维和树脂组成，在1～20吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。雷达吸波材料中尤以结构型雷达吸波材料和吸波涂料最为重要，国外目前已实用的主要也是这两类隐身材料。A、结构型雷达吸波材料
一种多功能复合材料，它既能承载作结构件，具备复合材料质轻、高强的优点，又能较好地吸收或透过电磁波，已成为当前隐身材料重要的发展方向。
碳纤维对吸波结构具有特殊意义，近年来，国外对碳纤维作了大量改良工作，如改变碳纤维的横截面形状和大小，对碳纤维表面进行表面处理，从而改善碳纤维的电磁特性，以用于吸波结构。美国先进战术战斗机(ATF)结构的50%将采用这一类结构吸波材料。
B、雷达吸波涂料
雷达吸波涂料主要包括磁损性涂料、电损性涂料。
1）磁损性涂料主要由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成。目前国外航空器的雷达吸波涂层大都属于这一类。这种涂层在低频段内有较好的吸收性。磁损型涂料的实际重量通常为8～16kg/m2，因而降低重量是亟待解决的重要问题。
2）电损性涂料通常以各种形式的碳、SiC粉、金属或镀金属纤维为吸收剂，以介电聚合物为粘接剂所组成。这种涂料重量较轻(一般可低于4kg/m2)，高频吸收好，但厚度大，难以做到薄层宽频吸收
2、纳米复合隐身材料
纳米材料的特性：表面效应，量子尺寸效应，小尺寸效应
纳米复合隐身材料的隐身机理
由于纳米材料的结构尺寸在纳米数量级，物质的量子尺寸效应和表面效应等方面对材料性能有重要影响。隐身材料按其吸波机制可分为电损耗型与磁损耗型。电损耗型隐身材料包括SiC粉末、SiC纤维、金属短纤维、钛酸钡陶瓷体、导电高聚物以及导电石墨粉等；磁损耗型隐身材料包括铁氧体粉、羟基铁粉、超细金属粉或纳米相材料等。
金属粉体（如Fe、Ni等）随着颗粒尺寸的减小，特别是达到纳米级后，电导率很低，材料的比饱和磁化强度下降，但磁化率和矫顽力急剧上升。其在细化过程中，处于表面的原子数越来越多，增大了纳米材料的活性，因此在一定波段电磁波的辐射下，原子、电子运动加剧，促进磁化，使电磁能转化为热能，从而增加了材料的吸波性能。一般认为，其对电磁波能量的吸收由晶格电场热振动引起的电子散射、杂质和晶格缺陷引起的电子散射以及电子与电子之间的相互作用三种效应来决定。
纳米Si/C/N粉体的吸波机理与其结构密切相关。其理论认为，在纳米Si/C/N粉体中固溶了N，存在Si（N）C固溶体，而这些判断也得到了实验的证实。固溶的N原子在SiC晶格中取代C原子的位置而形成带电缺陷。在正常的SiC晶格中，每个碳原子与四个相邻的硅原子以共价键连接，同样每个硅原子也与周围的四个碳原子形成共价键。当N原子取代C原子进入SiC后，由于N只有三价，只能与三个Si原子成键，而另外的一个Si原子将剩余一个不能成键的价电子。由于原子的热运动，这个电子可以在N原子周围的四个Si原子上运动，从一个Si原子上跳跃到另一个Si原子上。在跳跃过程中要克服一定势垒，但不能脱离这四个Si原子组成的小区域，因此，这个电子可以称为“准自由电子”。在电磁场中，此“准自由电子”在小区域内的位置随电磁场的方向而变化，导致电子位移。电子位移的驰豫是损耗电磁波能量的主要原因。带电缺陷从一个平衡位置跃迁到另一个平衡位置，相当于电矩的转向过程，在此过程中电矩因与周围粒子发生碰撞而受阻，从而运动滞后于电场，出现强烈的极化驰豫。
纳米复合隐身材料因为具有很高的对电磁波的吸收特性，已经引起了各国研究人员的极度重视。而其一旦应用于实际产品，也必将会对各国的政治、经济、军事等多方面产生巨大影响。
3、红外隐身材料
红外隐身材料作为热红外隐身材料中最重要的品种，因其坚固耐用、成本低廉、制造施工方便，且不受目标几何形状限制等优点。红外隐身材料主要有单一型和复合型两种。
A、单一型红外隐身材料
导电高聚物材料重量轻、材料组成可控性好且导电率变化范围大，因此作为单一红外隐身材料使用的前景十分乐观，但其加工较困难且价格相当昂贵，除聚苯胺外尚无商品生产。B、复合型红外隐身材料
复合型红外隐身材料主要有涂料型隐身材料、多层隐身材料和夹芯材料。
1)涂料型隐身材料
涂料型红外隐身材料一般由粘合剂和填料两部分组成。填料和粘合剂是影响红外隐身性能的主要因素,目前的研究大多针对热隐身。
2)多层隐身材料
多层隐身材料中最常见的是涂敷型双层材料。一般有微波吸收底层和红外吸收面层组成。3)夹芯材料
夹芯材料一般由面板和芯组成。面板一般为透波材料, 芯为电磁损耗材料和红外隐身材料。
4、其它隐身材料
A、电路模拟隐身材料
该技术是在合适的基底材料上涂敷导电的薄窄条网络、十字形或更复杂的几何图形, 或在复合材料内部埋入导电高分子材料形成电阻网络, 实现阻抗匹配及损耗, 从而实现高效电磁波吸收。
B、手征隐身材料
所谓的手征是指一个物体不论是通过平移或旋转都不能与其镜像重合的性质。研究表明, 手征材料能够减少入射电磁波的反射并能够吸收电磁波。目前, 用于微波波段的手征材料都是人造的。现在研究的手征吸波材料是在基体中掺杂手征结构物质形成的手征复合材料。
C、红外隐身柔性材料
这种材料是指以织物为中心开发的各种红外隐身材料, 常常以高性能纤维织物为基础。
D、红外隐身服
美国特立屈公司(TeledyncIndustr ies Inc)设计出一种红外隐身效果较好的隐身服。这种隐身服可以与背景保持一致，从而保证人体的红外特性难于被红外探测器探测到。
三、研究前景展望
对隐身材料来说，对某种探测手段的隐身性能好，往往对另一种探测手段的隐身性能就不好。例如，对激光探测的隐身性能好，一般对红外探测就不能隐身，这就是隐身材料的相容性问题。为解决这一问题，需要研制兼容型隐身材料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料等。
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