中國隱身材料行業發展前景預測

• 2021年7月14日 HaoChenChong來源：互聯網 230 7
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我國在多頻譜隱身材料的研究起步稍晚，目前的隱身技術路徑仍以雷達隱身涂料為主，同國外有較大差距，尤其是在裝備的隱身技術上。

我國在多頻譜隱身材料的研究起步稍晚，目前的隱身技術路徑仍以雷達隱身涂料為主，同國外有較大差距，尤其是在裝備的隱身技術上。

目前國內外研究較多的多頻譜隱身材料主要有:雷達與紅外兼容隱身材料、紅外與激光兼容隱身材料、紅外與可見光兼容隱身材料，以及覆蓋包括可見光、近紅外、遠紅外和微波在內的多波段隱身材料。

近幾年國內又有許多研究機構相繼對摻雜氧化物半導體材料進行了研究，同時他們還研究了一些包覆金屬粉末的復合粒子結構，提出一些夾層結構多層膜結構的復合隱身材料研究人員用多種填料增強聚丙烯，并通過熔融紡絲，研制出一種核殼雙組份纖維，他們研究了金屬的種類和含量改變時反射率的變化情況，結果表明含鋇鐵氧體、Mn-Zn鐵氧體、青銅填料的吸收劑表現出了良好的雷達吸收性能，10dB以下吸收帶寬為2.39GHZ。說明纖維外殼部分的鋁納米顆粒對吸波性能的影響非常有限并且在鋁含量為15%質量分數下紅外發射率達到最小值0.62。

在可見光和近紅外波段(波長范圍為380-1200nm)偽裝涂料的光譜特性應盡可能地與自然背景一致。特別是綠色偽裝涂料，應能模擬自然植被的光譜特性，即要求涂料在此波段的反射光譜應盡量能與綠色植物的反射光譜相吻合。自然背景的幾種綠色植物的反射光譜，曲線依次代表葉綠素的溶解液、淺草、樹木，以及普通軍綠色漆的平均值。

根據中研普華出版的《2021-2025年中國隱身材料行業發展預測與投資研究咨詢報告》統計分析顯示：

第一節 全球隱身材料行業發展分析

一、2018年世界隱身材料行業發展分析

隨著探測技術的迅猛發展，武器裝備在戰場上可能同時受到來自雷達、熱紅外、可見光及近紅外、激光等多頻譜、多波段偵察儀器的探測，因此適用于單一頻段的隱身材料將很難獲得進一步的實際應用，而多頻譜兼容隱身材料有希望能滿足武器裝備在戰場復雜電磁環境中的需要。

實現材料多頻譜兼容隱身，總體來說有兩種思路:第一，將高性能微波吸收材料、紅外低發射率材料以及可見光偽裝材料形成夾層或多層膜等復合結構，如常考慮把紅外低發射率層作為外層，雷達波高吸收層作為內層形成一種雷達與紅外兼容的雙層復合結構;第二，研制一種微波高吸收、紅外低輻射、同時可見光近紅外能偽裝的一體化材料，如一些稀土納米材料、摻雜氧化物半導體、摻雜光子晶體等。

美國、德國、瑞典研制的多波段隱身材料已達到可見光、近紅外、中遠紅外和雷達毫米波四波段兼容的水平，所開發的隱身涂料可以吸收雷達、紅外、毫米波，涂到被保護裝備上之后，最終形成的涂層僅使裝備厚度增加幾個納米，適用于任何材料和結構。

二、2019年世界隱身材料行業發展分析

由于雷達與紅外是最主要的兩種軍事探測和制導技術，因此紅外-雷達兼容隱身材料在多波段兼容隱身材料的研制中開展得最早，是多頻譜隱身材料的一個研究熱點

雷達隱身是通過衰減吸收偏轉雷達回波等方法降低雷達散射截面積，使其在一定范圍內難以被敵方雷達識別和發現的技術，而紅外隱身則是通過降低目標紅外輻射強度實現隱身。雷達吸波涂料要求高吸收率，低反射率;紅外隱身材料則要求低吸收率，高反射率。而基爾霍夫定律卻表明，一種材料的反射率越高，發射率就越低。所以隱身機理的截然不同，使得它們的性能要求相互制約。

早在上世紀80年代國外就已有部分研究者成功利用摻雜氧化物半導體材料實現了雷達/紅外的復合隱身。例如德國很早就有專利報道，把半導體材料三氧化二銦粉碎后和基料(漆、樹脂等)復合成涂料，然后通過涂層厚度和半導體粒度來調節吸收率和反射率，最后達到雷達和紅外的復合隱身效果。

三、2020年世界隱身材料行業發展分析

在紅外隱身涂料中摻雜半導體材料及低發射率顏料，并恰當選擇半導體載流參數，可以使涂料同時兼顧可見光、紅外、激光復合隱身。目前效果較好的半導體材料為In03、InZ03、SnO2等，對于摻錫氧化錮的研究正在深入進行中。

第二節 全球隱身材料市場分析

一、2020年全球隱身材料需求分析

國外對紅外隱身技術的研究，大體上可分為兩個階段：60年代后期至70年代末期為早期探索及概念研究階段，80年代早期至今為活躍的技術研究和發展階段。美國是研究紅外隱身技術最早的國家，其研究水平處于世界前列。美國許多研究機構曾對紅外隱身的機理和材料進行了深入的研究。美國在紅外隱身技術研究方面有了很大發展，但目前很難看到公開報道。當前國外的紅外隱身技術主要包括紅外隱身涂料和低紅外發射率薄膜等。國外目前有代表性的熱隱身涂料發射率的報導數據大體接近0.5的水平。國內自80年代開始在迷彩偽裝、熱紅外隱身和8mm波等單方面開展了研究，目前材料性能水平有了較大提高，部分產品的單項性能也接近國際先進水平

常用的涂層紅外隱身技術，是在高發射率襯底表面涂覆一層低紅外發射率涂料，與其它高發射率表面構成一種紅外迷彩，從而盡量打破目標紅外圖像的幾何輪廓，降低目標與周圍環境的熱輻射對比度，實現紅外隱身的目的。低紅外發射率的涂料通常由鋁粉、著色顏料和有機粘結劑復合而成，或由摻雜的半導體材料構成。美國國防材料研究所報告中指出:將鋁碎屑加入半導體、金屬氧化物和黑色顏料組成的涂料中，再以烯基聚合物、丙烯酸、氨基甲酸乙脂合成粘合劑，在8-14μm波段發射率可以達到0.4以下，具有很好的應用價值。國內也有很多研究機構己經開始對這方面進行研究。

可見光-紅外隱身材料指的是同時具有可見光和紅外兩種隱身性能的隱身材料。一方面，它要具有不同的顏色，可以利用自身顏色特征減少目標與背景之間的亮度、色彩和運動的對比特征等，達到對目標視覺信號的控制，以此來降低可見光探測系統發現目標的概率;另一方面，它要具有較低的紅外發射率，通過紅外發射率的不同來控制目標與背景之間紅外輻射的差別，形成熱迷彩，使紅外探測與成像系統不能夠識別目標的形狀特征，從而實現紅外隱身的目的。

目前研究者通常從兩個方面進行研究:一是低紅外發射率的著色顏料;二是向彩色涂料中添加低紅外發射率的填料。就目前的情況而言，進行低發射的著色顏料分子設計難度很大，到目前為止，真正靠合成新的分子或改變分子結構得到的彩色顏料還極少。這就使得熱紅外偽裝面上的顏色配制捉襟見肘。如果在一般彩色涂料中加入低發射率填料就可以使涂料的發射率顯著降低，同時不改變原有可見光和近紅外偽裝性能，這就可能使得現有的光學偽裝涂料在紅外波段大有用武之地，可以比較容易地解決紅外隱身與可見光隱身的兼容性問題。

隨著現代軍用探測器頻段的不斷拓寬和精度的不斷提高，單一的隱身技術己經很難適應現代戰爭的需要，隱身技術將向全空域、全戰場、全波段、智能化和綜合化方向發展。對于可見光-紅外隱身技術而言，其發展趨勢可以歸結為以下幾點：

(1>可見光-紅外隱身材料的理論研究和機理討論將得到有力的延續。可見光-紅外隱身材料的設計涉及到自然科學的各個方面，其中包括各個前沿課題，如固體的光學性質、電磁波領域中的漫反射和散射理論、納米吸波材料的紅外性質以及固體表面微觀尺寸下的帶電粒子與電磁量子的相互作用等等。其中有很多物理機理我們還不是很清楚，需要我們去做大量的工作，該領域的研究函待一些重大突破。

(2)軍事目標的發動機、尾氣噴管等強紅外輻射源將得到有效的控制。發動機和尾氣噴管是飛機、坦克等軍事目標最主要的紅外輻射源，是研究紅外隱身關鍵，因而必須對其加以有效的控制。其中，對目標強紅外輻射源遮擋、發動機燃燒效率和燃料配方的改良、尾氣噴管形狀的優化設計、高效尾氣添加劑的研制、燃燒室和尾氣噴管內壁絕熱材料的開發將是可見光-紅外隱身首先要解決的問題和主要研究的方向。

(3)新的可見光-紅外隱身材料將不斷推出并得到廣泛的研究與應用。對于可見光-紅外隱身涂料而言，它必須具有與背景相一致的顏色和較低的紅外發射率。就目前的情況而言，進行低紅外發射率的著色顏料分子設計難度很大，到目前為止，真正靠合成新的分子或改變分子結構得到的彩色顏料還極少。因而對于可見光-紅外隱身材料的研究，主要集中在研究開發新的低紅外發射率填料和紅外高透明性粘結劑兩個方面。

(4)納米材料和智能材料在可見光-紅外隱身技術中的地位將口趨突出。國內外研究者己經廣泛開展了對納米隱身材料、智能隱身材料等新型隱身材料的開發和等離子體隱身技術、仿生學隱身技術、有源隱身技術等隱身新機理的研究。雖然它們都是近年來提出的新的隱身材料，目前還不能夠完全取代我們通常所研究的隱身材料，但是它們都有巨大的發展潛力，因而必定會推動可見光-紅外隱身材料的快速發展。

(5)在大力提高各單項隱身性能的基礎上盡可能地擴展隱身頻段，研究具有可見光隱身、紅外隱身、雷達隱身、激光隱身等多頻段復合隱身材料將是可見光-紅外隱身技術發展的主流。

隨著新材料的不斷推出和深入研究，涂料的可見光-紅外隱身性能也將逐漸加強。在不久的將來，必將有新的能夠同時滿足可見光、紅外波、激光和雷達波等多頻段兼容的新型隱身材料產生。

二、2020年歐美隱身材料需求分析

美國、德國都己研制成功覆蓋可見光、紅外、雷達和毫米波四波段兼容的隱身材料。德國研制成功半導體兼容材料有效波段為可見光、熱紅外、微波、毫米波。加拿大國防部、英國Heathcoat公司通過控制材料的顏色或外層溫度來達到隱身效果的方法，發明了能實現可見光、紅外和雷達三波段智能隱身的裝置或材料

三、2020年中外隱身材料市場對比

隨著探測技術的迅猛發展，武器裝備在戰場上可能同時受到來自雷達、熱紅外、可見光及近紅外、激光等多頻譜、多波段偵察儀器的探測，因此適用于單一頻段的隱身材料將很難獲得進一步的實際應用，而多頻譜兼容隱身材料有希望能滿足武器裝備在戰場復雜電磁環境中的需要。

實現材料多頻譜兼容隱身，總體來說有兩種思路:第一，將高性能微波吸收材料、紅外低發射率材料以及可見光偽裝材料形成夾層或多層膜等復合結構，如常考慮把紅外低發射率層作為外層，雷達波高吸收層作為內層形成一種雷達與紅外兼容的雙層復合結構;第二，研制一種微波高吸收、紅外低輻射、同時可見光近紅外能偽裝的一體化材料，如一些稀土納米材料、摻雜氧化物半導體、摻雜光子晶體等。

美國、德國、瑞典研制的多波段隱身材料已達到可見光、近紅外、中遠紅外和雷達毫米波四波段兼容的水平，所開發的隱身涂料可以吸收雷達、紅外、毫米波，涂到被保護裝備上之后，最終形成的涂層僅使裝備厚度增加幾個納米，適用于任何材料和結構。

我國在多頻譜隱身材料的研究起步稍晚，目前的隱身技術路徑仍以雷達隱身涂料為主，同國外有較大差距，尤其是在裝備的隱身技術上。

目前國內外研究較多的多頻譜隱身材料主要有:雷達與紅外兼容隱身材料、紅外與激光兼容隱身材料、紅外與可見光兼容隱身材料，以及覆蓋包括可見光、近紅外、遠紅外和微波在內的多波段隱身材料。

想要了解更多隱身材料行業詳細分析，請點擊中研普華出版的《2021-2025年中國隱身材料行業發展預測與投資研究咨詢報告》

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