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我國(guó)耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料的研究進(jìn)展

發(fā)表時(shí)間:2023-01-27 17:05:21

摘要：近年來(lái)各軍事強(qiáng)國(guó)大力發(fā)展艦艇隱身技術(shù)，使用雷達(dá)吸波涂料是降低艦艇裝備雷達(dá)散射截面最簡(jiǎn)單而直接的手段之一，然而雷達(dá)吸波涂料在艦艇服役的海洋環(huán)境下實(shí)際應(yīng)用效果較差，耐腐蝕性能低下。因此，開發(fā)具備優(yōu)異吸波性能和耐腐蝕性能的雷達(dá)吸波涂料具有重要意義。本文著眼于當(dāng)前耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料的研究進(jìn)展，從雷達(dá)吸波涂料的耐腐蝕組分和腐蝕失效機(jī)理兩方面展開了全面論述，通過總結(jié)相關(guān)技術(shù)手段和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，為新型耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料的研制和工程應(yīng)用提供指導(dǎo)，進(jìn)而為提高艦艇隱身性能奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：隱身；吸波涂料；耐腐蝕；雷達(dá)；研究進(jìn)展

隨著戰(zhàn)場(chǎng)偵察探測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，采用綜合手段降低裝備目標(biāo)可探測(cè)性的隱身技術(shù)已成為當(dāng)今軍事技術(shù)的研究熱點(diǎn)。其中，雷達(dá)波探測(cè)在多種戰(zhàn)場(chǎng)探測(cè)技術(shù)中占據(jù)了主要部分，雷達(dá)吸波涂料則是實(shí)現(xiàn)裝備雷達(dá)波段隱身的重要手段，雷達(dá)吸波涂層內(nèi)部的吸波劑可將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能耗散，或者使電磁波通過干涉相消，減少電磁波反射，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)隱身效果。由于雷達(dá)吸波涂料具有制備簡(jiǎn)單，施工方便，不受裝備外形條件限制等優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域正逐步由傳統(tǒng)飛行器領(lǐng)域拓展至艦艇等裝備。

目前世界海軍強(qiáng)國(guó)均大力發(fā)展新型隱身艦艇，整體采用隱身外形設(shè)計(jì)，并結(jié)合大量隱身材料應(yīng)用，涂覆型高性能雷達(dá)吸波涂料需求日益旺盛。而實(shí)際應(yīng)用中，艦艇面臨高溫、高濕、高鹽霧的惡劣海洋腐蝕環(huán)境破壞，傳統(tǒng)的雷達(dá)吸波涂料極易老化失效，使用壽命較其他應(yīng)用環(huán)境下大大縮短，嚴(yán)重影響艦艇整體的雷達(dá)吸波效果?；诖?，近年來(lái)科研人員在注重雷達(dá)吸波性能的同時(shí)，根據(jù)耐腐蝕性能要求開展了針對(duì)性設(shè)計(jì)，本文總結(jié)了耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料的相關(guān)研究進(jìn)展，以期為新型耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料的研制和工程應(yīng)用提供參考，進(jìn)而為提高艦艇隱身性能奠定基礎(chǔ)。

1、雷達(dá)吸波涂料耐腐蝕組分研究

雷達(dá)吸波涂料主要由基體樹脂和吸波劑組成，基體樹脂主要影響吸波涂料的力學(xué)性能和吸波劑納入量，吸波劑則決定著涂料的吸波性能。目前，有機(jī)涂料廣泛應(yīng)用于金屬的防腐蝕中，一般認(rèn)為有機(jī)涂層防腐蝕作用機(jī)理為濕附著力、屏蔽作用、導(dǎo)電度等協(xié)同機(jī)制，本文介紹的耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料基體樹脂主要采用環(huán)氧樹脂、聚氨酯、氯磺化聚乙烯等，其耐腐蝕性能優(yōu)異。吸波劑是吸波涂料的核心，主要包括金屬微粉、鐵氧體材料、碳化硅陶瓷材料、導(dǎo)電聚合物材料、納米材料等。針對(duì)海洋環(huán)境應(yīng)用工況，現(xiàn)階段的研究主要針對(duì)吸波劑、緩蝕劑等組分展開相關(guān)優(yōu)化，在具備良好電磁性能基礎(chǔ)上改善傳統(tǒng)吸波涂料耐腐蝕性差的缺點(diǎn)。

1.1 羰基鐵吸波劑

羰基鐵是應(yīng)用廣泛的一種金屬磁性微粉吸波劑，具有微波磁導(dǎo)率高、匹配厚度小、熱穩(wěn)定性好、飽和磁化強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。何山等根據(jù)潛艇實(shí)際應(yīng)用需求開發(fā)出一款成熟雙層結(jié)構(gòu)涂料，該款雷達(dá)吸波涂料采用耐海水性優(yōu)良的氯磺化聚乙烯樹脂作為涂料基體，賦予涂層整體良好的附著力、耐水壓、耐腐蝕性能，貼近金屬底材的涂層采用傳統(tǒng)羰基鐵吸波劑，上層采用復(fù)合吸波劑，而吸波涂層外涂刷普通船殼漆，吸波性能不受影響。楊亮針對(duì)艦艇雷達(dá)吸波涂料由于吸波涂層/金屬界面腐蝕造成涂層起泡、生銹、脫落等非機(jī)械損傷問題，通過研究聚氨酯種類、多羥基組分改性、異氰酸根指數(shù)、催化劑含量和羰基鐵含量等進(jìn)行涂料配方優(yōu)化，設(shè)計(jì)了一種艦艇雷達(dá)隱身快速固化涂料，并利用快速固化特性和合適表面處理方式對(duì)損傷涂層進(jìn)行了快速修復(fù)研究。

然而，傳統(tǒng)羰基鐵材料的耐腐蝕性較差，在濕熱及海洋環(huán)境使用時(shí)，羰基鐵吸波劑制備的涂料易發(fā)生吸氧腐蝕等電化學(xué)腐蝕問題，造成雷達(dá)吸波涂層老化失效?；诖耍芏鄨?bào)道通過表面改性的方法提高羰基鐵耐腐蝕性。周金堂等基于羰基鐵的優(yōu)良吸波性能與環(huán)氧樹脂的耐腐蝕性能，采用硅烷偶聯(lián)劑KH560對(duì)長(zhǎng)度為3~10μm的片狀羰基鐵粉進(jìn)行處理，以形成緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并研究不同羰基鐵比例對(duì)涂層吸波性能和防腐性能的影響，以提高涂層的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，實(shí)現(xiàn)良好的阻抗匹配。當(dāng)羰基鐵粉的體積分?jǐn)?shù)為20%時(shí)，涂層綜合性能相對(duì)最佳，在較寬范圍內(nèi)均擁有良好的吸波性能，涂層厚度為2mm時(shí)，反射損耗小于-10dB的有效帶寬達(dá)到4.2GHz，在8.5GHz左右達(dá)到最小反射損耗值?42.5dB，同時(shí)涂層在酸和鹽的環(huán)境下進(jìn)行加速腐蝕后，吸波性能未明顯降低。Jiang等通過溶膠-凝膠法制備了全氟辛基三乙氧基硅烷改性羰基鐵，全氟辛基三乙氧基硅烷疏水層阻礙了腐蝕介質(zhì)與羰基鐵的接觸，并改善了材料的阻抗匹配，測(cè)試結(jié)果表明，改性后的羰基鐵腐蝕速率較之前降低3個(gè)數(shù)量級(jí)，吸波性能也顯著提高，當(dāng)厚度為3.5mm時(shí)，最小反射損耗在4.08GHz時(shí)為?40.45dB。

胡悅等通過改進(jìn)的St?ber方法，通過正硅酸乙酯水解縮聚過程產(chǎn)物在羰基鐵粉表面進(jìn)行包覆，在羰基鐵粉表面制備均勻致密的SiO2包覆層，包覆層厚度約為500nm，包覆后的羰基鐵粉介電常數(shù)實(shí)部由8.7~9.1下降至7.5~8.0，最低反射率由-23.2dB降至-25.6dB，有效吸收帶寬由7.7GHz提升為8.3GHz，同時(shí)耐鹽水腐蝕性能顯著提升，涂層在打磨、刻劃后仍保持了優(yōu)異的耐腐蝕能力。

Zhang等采用甘氨酸作為接枝劑在羰基鐵顆粒表面進(jìn)行PDMS（聚二甲基硅氧烷）涂層改性，由于表面PDMS的阻隔作用，羰基鐵顆粒熱穩(wěn)定性、疏水性和耐腐蝕性均有所提高，腐蝕電流較之前降低了2個(gè)數(shù)量級(jí)，由于阻抗匹配，其電磁波吸收能力在特定頻率和厚度下也得到改善。

劉彥峰等利用原子層沉積方法對(duì)羰基鐵粉進(jìn)行表面包覆改性，在羰基鐵粉表面包覆不同厚度的氧化鋁。分析表明，通過在羰基鐵粉表面生長(zhǎng)納米級(jí)別具有良好保型的致密均勻的氧化鋁薄膜，形成了羰基鐵/氧化鋁殼層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，耐腐蝕性有極大的提高，且介電常數(shù)明顯減小，磁導(dǎo)率變化相對(duì)較小，改善了原羰基鐵粉的電磁參數(shù)與吸波性能。

1.2 鐵氧體吸波劑

鐵氧體材料也是一類常用的吸波劑，具有較高的磁導(dǎo)率。齊宇等針對(duì)艦船用雷達(dá)吸波涂料吸波帶寬窄及環(huán)境穩(wěn)定性較差的問題，設(shè)計(jì)了一種高性能防腐蝕雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)的寬頻雷達(dá)吸波涂料，通過對(duì)2種不同鐵氧體吸波劑進(jìn)行電磁參數(shù)測(cè)試，結(jié)合模擬設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行合理電性能設(shè)計(jì)，優(yōu)選了底層為80%的吸收劑A，面層為75%的吸收劑B的雙層復(fù)合雷達(dá)吸波涂料，實(shí)際涂層通過耐環(huán)境性能試驗(yàn)證明其耐腐蝕性優(yōu)良。整體涂層結(jié)構(gòu)中，低頻吸波性能良好的涂層作為最底層，表層涂料與空氣形成空氣與吸波介質(zhì)界面，兼顧寬頻吸收性能和較薄的涂層厚度。

侯進(jìn)在傳統(tǒng)鐵氧體雷達(dá)吸波涂料基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了具有阻抗?jié)u變結(jié)構(gòu)的三層復(fù)合吸波涂層，底層以鐵氧體作為吸波劑，中層以碳化硅為吸波劑，表層以石墨作為吸波劑，并通過調(diào)控碳化硅粒徑和含量，優(yōu)化了涂層整體的吸波性能。碳化硅作為一種介電損耗型材料，具有良好的耐腐蝕性，石墨則具有片層狀結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)間形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，電磁波作用下介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生極化形成渦流，以損耗電磁波能量。

1.3 聚苯胺基復(fù)合吸波劑

聚苯胺是一類具備介電損耗吸波特性和防腐防污性能的材料。汪曉芹等通過十二烷基苯磺酸對(duì)羰基鐵粉進(jìn)行分散和保護(hù)，再加入苯胺進(jìn)行化學(xué)氧化聚合，制備出了羰基鐵粉@聚苯胺復(fù)合粉體。其中十二烷基苯磺酸具有較長(zhǎng)疏水長(zhǎng)鏈，表面活性高，為苯胺聚合提供質(zhì)子酸。通過制備的羰基鐵粉@聚苯胺復(fù)合粉體吸波劑填充環(huán)氧樹脂制備出吸波涂料，測(cè)試驗(yàn)證吸波涂層的陽(yáng)極極化電流隨聚苯胺用量增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，聚苯胺包覆的羰基鐵粉抑制了金屬的陽(yáng)極腐蝕溶解進(jìn)程，顯著降低了陽(yáng)極腐蝕溶解速度，對(duì)金屬腐蝕起到了一定的鈍化作用，同時(shí)羰基鐵粉@聚苯胺涂層具有比羰基鐵粉涂層更好的吸波特性，且最大微波吸收明顯向高頻方向移動(dòng)。周志飚等通過偶聯(lián)處理在羰基鐵粉表面包覆聚苯胺，研制了一種新型輕質(zhì)、耐蝕、寬頻復(fù)合吸波劑，利用聚苯胺材料優(yōu)勢(shì)降低了涂層自重，增強(qiáng)了涂層中鐵的耐氧化性，提高了涂層的環(huán)境穩(wěn)定性，通過測(cè)試，采用該吸波劑的0.9mm單層吸波涂層在6~18GHz范圍內(nèi)吸收量達(dá)5dB。

Chen等采用氧化聚合法在鹽酸溶液中成功制備了3，4，9，10-苝四甲酸修飾聚苯胺復(fù)合材料，該材料在吸收體厚度為2mm時(shí)的最大吸收帶寬可達(dá)4.4GHz（11.9~16.3GHz），而最小反射損耗為?27.8dB，然后通過電化學(xué)方法研究了其作為填料摻入環(huán)氧涂層后的腐蝕防護(hù)性能，結(jié)果顯示該復(fù)合材料還具有鈍化和阻隔作用，涂層在NaCl溶液中長(zhǎng)期浸泡具有優(yōu)異的防腐效能。

Cai等設(shè)計(jì)合成了一種含有還原氧化石墨烯、花狀納米結(jié)構(gòu)Fe3O4和聚苯胺的三元復(fù)合吸波劑，將導(dǎo)電聚苯胺密集涂覆在還原氧化石墨烯/Fe3O4納米花表面，以實(shí)現(xiàn)微波吸收性能和阻抗匹配平衡，厚度為2.5mm時(shí)，最小反射損耗達(dá)到-46.49dB（9.93GHz），有效吸收帶寬為4.25GHz（8.90~13.15GHz），與之前相比，涂覆添加聚苯胺的防腐涂層對(duì)微波吸收性能沒有明顯影響。劉日杰通過溶劑熱法首先制備了還原氧化石墨烯/Fe2O3二元復(fù)合材料，在此基礎(chǔ)上通過原位聚合法合成還原氧化石墨烯/Fe2O3/聚苯胺三元復(fù)合吸波劑。組分之間的界面電子轉(zhuǎn)移相互作用使得聚苯胺在中性環(huán)境下也保持電化學(xué)活性，拓展了聚苯胺的電化學(xué)活性至中性，有效提升了其防腐性能，組分之間的界面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也使涂層獲得了良好的吸波性能。

1.4 其他類型吸波劑

徐國(guó)亮等采用不同溫度處理的低密度平面環(huán)裝碳團(tuán)簇材料為吸波劑，進(jìn)一步結(jié)合環(huán)氧樹脂，達(dá)到8.2~12.4GHz波段內(nèi)優(yōu)良的吸波性能，最小反射率達(dá)到-30dB，同時(shí)涂層在海水中浸泡3個(gè)月后吸波性能基本不變，在海水中具有高強(qiáng)環(huán)境穩(wěn)定性，為海軍艦艇應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。

Li等基于石墨納米片的高介電損耗能力和優(yōu)異的化學(xué)惰性。設(shè)計(jì)了一種石墨包覆軟磁納米膠囊，其采用電弧放電策略，引入氮催化劑激發(fā)二維石墨納米片的形成，并通過改變軟磁納米膠囊中磁芯的組成來(lái)調(diào)控二維納米復(fù)合材料的阻抗匹配和質(zhì)量比，以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的電磁損耗，吸收體厚度為2mm時(shí)，在7.35GHz處的最小反射損耗為-35.8dB，吸收體厚度為3.5mm時(shí)，有效吸收帶寬為5.5GHz（反射損耗RL≤-10dB）覆蓋了整個(gè)Ku波段，同時(shí)二維石墨納米片結(jié)構(gòu)和膠囊核殼結(jié)構(gòu)為基底提供了較強(qiáng)的防腐能力，在酸性、中性和堿性鹽腐蝕條件下皆可保持原始微觀結(jié)構(gòu)。

基于水滑石獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性、組成、孔結(jié)構(gòu)的可調(diào)變性以及優(yōu)良的催化性能，侯進(jìn)采用Zn-Al水滑石和石墨復(fù)配吸波劑，制備了一種雙層環(huán)氧基吸波涂料，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)?shù)讓铀繛?1％，表層石墨含量為16％，底層厚度為1.14mm，表層厚度為1.38mm時(shí)，最大反射率損耗達(dá)到?47.00dB，為了推廣應(yīng)用至艦艇裝備，考察了涂層在浸泡海水前后的吸波變化，發(fā)現(xiàn)該樣品外觀無(wú)變化，吸波性能曲線向低頻方向移動(dòng)，反射損耗及頻寬僅略有減小。

許雪飛結(jié)合原子層沉積技術(shù)與水熱合成法，在石墨烯表面原位生長(zhǎng)鎳鋁層狀雙金屬氫氧化物復(fù)合材料（NiAl-LDH）納米薄片，合成了NiAl-LDH/G三維結(jié)構(gòu)，通過控制NiAl-LDH納米片的含量，可以實(shí)現(xiàn)良好阻抗匹配，并具備氯離子捕獲能力和一定防滲透能力，對(duì)電解質(zhì)的物理屏障作用也延遲了腐蝕發(fā)生。NiAl-LDH/G同時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的微波吸收性能，在涂層中質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為7%，17.8GHz頻率下獲得最小反射損耗值為-41.5dB，最大有效吸收頻寬為4.4GHz。

Ren等開發(fā)了一種手性小分子軟模板合成超螺旋手性聚吡咯納米纖維的新策略，由于超分子手性引起的電磁交叉極化引起的介電損耗和額外磁損耗的增強(qiáng)，聚吡咯納米纖維可增強(qiáng)阻抗匹配和電磁波衰減能力，2個(gè)反射損耗峰值分別為-44.5dB和?11.9dB，6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的負(fù)載下可將有效吸收帶寬擴(kuò)展至5.4GHz。同時(shí)，由于聚吡咯納米纖維的空間阻隔效應(yīng)和鈍化效應(yīng)，在環(huán)氧涂層中，可提供長(zhǎng)期的腐蝕防護(hù)性能。

1.5 緩蝕劑

姜曉文等針對(duì)羰基鐵基吸波涂料耐蝕性能低下的問題，采用加入油溶性緩蝕劑石油磺酸鋇的方法提高涂層性能。通過調(diào)控石油磺酸鋇含量來(lái)研究吸波涂層耐鹽霧性能，在加入量較少時(shí)，涂層耐鹽霧性能僅有輕度提高，而加入量超3%，耐鹽霧性能顯著提高。當(dāng)石油磺酸鋇加入量為4.2%時(shí)，所制備的涂層的耐鹽霧性能有明顯提高，在涂層被腐蝕面積為0.1%~0.25%時(shí)，外觀評(píng)級(jí)為八級(jí)時(shí)，涂層的鹽霧暴露時(shí)間達(dá)到210h，附著力為4.3MPa，同時(shí)寬頻吸波性能基本不變。

寧莉等為延長(zhǎng)雷達(dá)吸波涂料在海洋環(huán)境中的使用壽命，對(duì)不同緩蝕劑對(duì)羰基鐵涂層防腐性能、吸波性能和力學(xué)性能的影響進(jìn)行了系統(tǒng)分析，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)十二烯基丁二酸、石油磺酸鋇等緩蝕劑的加入，顯著提高了吸波涂層的耐鹽霧性能，緩蝕劑分子中的氧、硫、氮元素具有孤電子對(duì)，其供電子能力使鐵原子與緩蝕劑分子可形成配位鍵而發(fā)生化學(xué)吸附。同時(shí)，緩蝕劑分子中含有的非極性基團(tuán)具有疏水性，可以把鐵基吸波劑與腐蝕介質(zhì)隔離開以防止形成腐蝕電池，抑制了陽(yáng)極過程的發(fā)生，從而使涂層的腐蝕速率下降。同時(shí)他們提出，緩蝕劑不參與涂層的樹脂固化反應(yīng)，對(duì)樹脂間的交聯(lián)固化起阻礙作用，使樹脂的交聯(lián)度降低，從而一定程度上減弱了附著力和柔韌性，但是緩蝕劑和涂層中的樹脂基體均為低介電物質(zhì)，吸波性能非常弱，改變其比例對(duì)涂層的雷達(dá)吸波性能影響很小。

除了直接向涂料中簡(jiǎn)單引入緩蝕劑的方法，Ma等先通過沉淀-水熱法制備出三維空心NiCo2O4結(jié)構(gòu)，然后再負(fù)載緩蝕劑苯并三氮唑（BTA），采用該方法制備吸波劑的環(huán)氧基雷達(dá)吸波涂料，在厚度為2mm，在16.01GHz時(shí)最小反射損耗值為-35.39dB，吸收帶寬高達(dá)4.64GHz，同時(shí)通過激光共聚焦顯微鏡、有限元計(jì)算發(fā)現(xiàn)，涂層中的BTA@NiCo2O4可以抑制水過快地?cái)U(kuò)散到鋼的表面，劃傷后釋放出BTA形成鈍化膜，有效抑制鋼材表面腐蝕的繼續(xù)發(fā)生。

2、雷達(dá)吸波涂料腐蝕失效機(jī)理研究

2.1 腐蝕失效機(jī)理論述

針對(duì)雷達(dá)吸波涂料在苛刻海洋環(huán)境下的腐蝕失效機(jī)理，當(dāng)前主流的研究觀點(diǎn)認(rèn)為在高溫、高濕、鹽霧環(huán)境下，各類腐蝕因素通過涂層缺陷逐漸擴(kuò)散，再加之傳統(tǒng)吸波劑自身耐蝕性能較差，進(jìn)一步導(dǎo)致吸波涂料短期應(yīng)用后就老化失效等。逄劍峰等詳細(xì)論述了雷達(dá)吸波涂料使用中常見的老化現(xiàn)象機(jī)理，尤其以海洋環(huán)境下鹽霧等腐蝕因素對(duì)吸波涂料老化影響很大。當(dāng)鹽霧微粒沉降附著在吸波涂層表面，快速吸潮溶解成氯化物水溶液，并在海洋高溫高濕條件下，氯化物水溶液或離解后的氯離子，可通過涂層微孔滲入涂層內(nèi)部，進(jìn)而引起涂層老化或金屬基材的腐蝕。目前通常采用的辦法是采用涂漆、涂蠟或浸漬防老化溶液等手段進(jìn)行物理防護(hù)，但是這些簡(jiǎn)單的防護(hù)方法會(huì)改變已經(jīng)設(shè)計(jì)好的吸波涂層表面阻抗，增加雷達(dá)波反射，降低吸波涂層吸波性能。

田月娥等對(duì)吸收劑為碳化硅的雷達(dá)吸波涂料的環(huán)境適應(yīng)性問題進(jìn)行剖析，在我國(guó)典型海洋大氣環(huán)境下，雷達(dá)吸波涂層外觀腐蝕主要包括變色和粉化、鼓泡和銹蝕、起層與開裂，結(jié)合微觀形貌分析發(fā)現(xiàn)涂層結(jié)構(gòu)中存在較多氣孔和缺陷，為腐蝕因素的擴(kuò)散提供了途徑。周光華等深入分析了雷達(dá)吸波涂料在工程應(yīng)用中的相關(guān)問題，提出惡劣海洋環(huán)境下吸波涂層老化的主要原因分為紫外線輻射、氧氣氧化和水分侵蝕等，認(rèn)為新型吸波涂料必須盡快研制出輕質(zhì)寬頻吸波劑并完善配方體系，滿足環(huán)境自適應(yīng)、耐高溫、耐海洋氣候、抗輻射等更高的要求，以適應(yīng)日趨惡劣的未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。

王海峰研究了以環(huán)氧樹脂為基體，羰基鐵為吸波劑的典型雷達(dá)吸波涂料的環(huán)境效應(yīng)，分析了雷達(dá)吸波涂料在酸性鹽霧、中性鹽霧下的損傷效應(yīng)與機(jī)理，在中性鹽霧環(huán)境中，水分子通過環(huán)氧樹脂間的空穴逐步向內(nèi)層滲透，微米級(jí)羰基鐵粉一定程度上增加了水分子滲透路徑，而在酸性鹽霧環(huán)境中水分子中存在大量的H+，羰基鐵粉與其反應(yīng)后生成游離態(tài)鐵離子，涂層中原來(lái)羰基鐵粉的位置被腐蝕，水分子向內(nèi)部滲透的速率增加，涂層老化速度明顯增快。

2.2 人工加速試驗(yàn)評(píng)價(jià)

由于防腐蝕涂料自身材料特點(diǎn)與應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜性，應(yīng)用周期較長(zhǎng)，研發(fā)效率較低，其壽命的快速評(píng)價(jià)與性能的優(yōu)化就顯得尤為重要。同樣在兼顧吸波性能與防腐性能的耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料上，需要通過設(shè)計(jì)人工加速試驗(yàn)，貼近應(yīng)用工況下的腐蝕老化機(jī)理，以快速評(píng)價(jià)性能，進(jìn)而針對(duì)性提出改進(jìn)方案，提高研發(fā)效率。齊宇等為評(píng)價(jià)復(fù)合吸波涂料的海洋環(huán)境適應(yīng)性，克服傳統(tǒng)自然環(huán)境老化試驗(yàn)周期較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，通過人工模擬自然環(huán)境因素，合理設(shè)計(jì)了一種加速試驗(yàn)，快速比選雷達(dá)吸波涂料，為其設(shè)計(jì)、研發(fā)提供參考依據(jù)。

盧桃麗等在海洋環(huán)境用雷達(dá)吸波涂料研究方面，將開發(fā)重點(diǎn)放在添加吸波劑后吸波涂層腐蝕性能變化對(duì)其吸波性能的影響，以含F(xiàn)eSiAl鐵磁性材料的吸波涂層作為研究對(duì)象，進(jìn)行室內(nèi)加速老化試驗(yàn)，研究涂層鹽霧加速腐蝕環(huán)境對(duì)吸波性能的影響，以及長(zhǎng)期鹽霧試驗(yàn)中吸波涂層腐蝕屏蔽性變化對(duì)吸波能力的影響。結(jié)果表明鹽霧試驗(yàn)中FeSiAl極易被氧化，在經(jīng)8周中性鹽霧試驗(yàn)后涂層表面顏色加深，明顯發(fā)生氧化腐蝕行為。同時(shí)吸波性能與腐蝕屏蔽性能變化一致，吸波性能隨著腐蝕屏蔽性能降低而減弱。

殷宗蓮等在雷達(dá)吸波涂料失效因素研究方面，設(shè)計(jì)了人工加速實(shí)驗(yàn)對(duì)吸波涂層失效損傷機(jī)理進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)介質(zhì)腐蝕因素包括大氣中的水，酸性氣體中的SO42-，海水環(huán)境中的Cl-，這些腐蝕介質(zhì)通過吸波涂層表面的微孔滲透到涂層內(nèi)部，最終使涂層脫離底層產(chǎn)生鼓泡和銹蝕。并據(jù)此優(yōu)化了雷達(dá)吸波涂料配方和涂裝工藝，通過在底層中加入片狀防腐填料，并采用梯度式升溫涂裝，以加速溶劑揮發(fā)減少涂層微孔，最終提高吸波涂層防腐蝕能力。

3、結(jié)語(yǔ)

綜合來(lái)看，我國(guó)雷達(dá)隱身技術(shù)研究起步較晚，針對(duì)特定海洋環(huán)境應(yīng)用條件下的耐腐蝕型雷達(dá)吸波涂料更是一項(xiàng)短板。隨著我國(guó)對(duì)新型隱身艦艇設(shè)計(jì)開發(fā)的不斷深入，耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料需求日益旺盛，目前國(guó)內(nèi)科研院所在雷達(dá)吸波涂料耐腐蝕組分和腐蝕失效機(jī)理方面取得了很大進(jìn)展，進(jìn)行了耐蝕吸波劑、緩蝕劑等關(guān)鍵組分的開發(fā)，并深入研究了涂料的腐蝕失效機(jī)理，這些工作都為下一代新型耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料的研發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但是，還必須清醒認(rèn)識(shí)到我們現(xiàn)有技術(shù)和理論的不足，涂料的環(huán)境適應(yīng)性仍有很大提升空間。

展望未來(lái)，相關(guān)研究成果必須由實(shí)驗(yàn)室研制階段逐步走向工程化應(yīng)用，在此關(guān)鍵過程中，國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)必須在深入研究耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料基礎(chǔ)上，注重涂料在實(shí)際海洋腐蝕環(huán)境下的工程驗(yàn)證，聯(lián)合相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用單位，明確涂料使用需求，以研制出真正可在海洋環(huán)境下應(yīng)用的耐腐蝕雷達(dá)吸波涂料，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)涂料的更多功能化，滿足裝備性能不斷增長(zhǎng)的實(shí)際要求。

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