SCMP:中国团队发布智能高耐温隐身涂层技术——新材料可耐1000°C 高温,有望重塑战斗机隐身技术格局
一项由中国科学家研发的新型隐身涂层,或将填补关键技术空白,为包括歼-20在内的隐身战机带来革命性突破。
这项研究发表于10月14日的《先进材料》(Advanced Materials)期刊。论文介绍了一种可规模化生产的柔性超薄超材料表面(厚度仅0.1毫米),能够在高达1000摄氏度的极端温度下保持稳定。
该材料具备可调阻抗特性,能高效吸收电磁波,兼顾性能、耐久性与可制造性,论文指出其未来有望应用于战斗机等航空航天装备。
项目由北京大学、北京工业大学与哈尔滨工程大学的联合团队完成。
石墨烯构建出的“柔性隐身布”
研究团队早前发现,化学气相沉积法(CVD)可用于大规模制备石墨烯。基于这一技术,研究人员直接在二氧化硅纤维织物上沉积石墨烯,形成“石墨烯@ 二氧化硅纤维膜”(G@ SFM)。这种材料外观如同柔软的布料,却兼具轻质、柔韧与耐高温特性。
但其平整表面最初并不能有效耗散电磁波。为此,研究团队采用激光减材刻蚀技术,在材料表面形成可调阻抗的超材料结构,从而显著提升电磁波吸收效果。
最终成果是一种厚度仅约0.1毫米、表面密度极低、柔性优异且表面电阻可在50至5000欧姆之间调节的材料。
该材料在600°C空气环境中持续5分钟后,吸波性能依旧稳定;在真空中长期暴露于1000°C高温下仍能保持结构完好。在200米/秒的高速气流下,性能损失不足1%,表面结构与电阻几乎无变化。
这使其非常适用于高速飞行器所面临的高热气动环境。
研究团队表示,将这种超材料直接集成进飞机的隔热层,可在不增加显著重量或改变结构的前提下,使雷达反射降低至 -42分贝。
论文指出,该材料“既具结构与热稳定性,又具广泛潜力,可用于卫星载荷防护、防务平台隐身外层,以及高温电子设备在极端工业或空间环境中的电磁屏蔽。”
此外,这种激光刻蚀策略可拓展至毫米波与太赫兹频段,为下一代无线通信、空间感知与自适应隐身系统奠定基础。
对比:美制隐身机的脆弱涂层
这一突破,与美国隐身战机面临的涂层难题形成鲜明对比。
在2025年长春航展上,观众曾看到维护人员用无尘布擦拭歼-20机身表面,显示其雷达吸波涂层具有良好的耐候性与易维护性。
相比之下,美军隐身机的维护一直是“老大难”。全球首款五代机F-22使用的铁基吸波涂层虽具良好隐身效果,却极为脆弱,易因气流冲蚀或氧化生锈而脱落。据报道,F-22必须长期停放在温湿度受控的专用机库中。
今年7月,一架停靠在“卡尔·文森”号航母上的F-35C锈蚀照片在网络上疯传。专家认为,原因在于其涂层含铁成分,在航母高盐高湿环境中极易氧化。一旦涂层受损,海盐气溶液会进一步侵蚀机体内部,形成恶性循环。
美国国防部报告指出,F-35A的单飞行小时维护成本高达 2.85万美元,仅次于F-22A的 3.35万美元。
中国隐身材料的多线并进
中国在下一代隐身材料领域正多点推进。
今年6月,中山大学团队研制出厚度仅2.25微米的MXene薄膜,其在吉赫兹频段的电磁屏蔽效能达45分贝,在太赫兹频段达59分贝,同时红外发射率低至0.1,接近铝的水平,展现出优异的红外隐身能力。
这些研究表明,中国在新型隐身材料的柔性化、高温化与多频吸波方向上,正快速缩小与美国之间的技术差距——甚至在部分关键领域实现反超。
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