武器的纳米探测系统;新型纳米材料可以提高常规武器的打击与防护能力;由纳米微机械系统制造的小型机器人可以完成特殊的侦察和打击任务;纳米卫星可用一枚小型运载火箭发射千百颗,按不同轨道组成卫星网,监视地球上的每一个角落,使战场更加透明。而纳米材料在隐身技术上的应用尤其
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f引人注目。在雷达隐身技术中,超高频SHF,GHz段电磁波吸波材料的制备是关键。纳米材料正被作为新一代隐身材料加以研制。由于纳米材料的界面组元所占比例大,纳米颗粒表面原子比例高,不饱和键和悬挂键增多。大量悬挂键的存在使界面极化,吸收频带展宽。高的比表面积造成多重散射。纳米材料的量子尺寸效应使得电子的能级分裂,分裂的能级间距正处于微波的能量范围,为纳米材料创造了新的吸波通道。纳米材料中的原子、电子在微波场的辐照下,运动加剧,增加电磁能转化为热能的效率,从而提高对电磁波的吸收性能。美国研制的“超黑粉”纳米吸波材料对雷达波的吸收率达99%,法国最近研制的CoNi纳米颗粒被覆绝缘层的纳米复合材料,在27GHz范围内,其m¢和m¢¢几乎均大于6。最近国外正致力于研究可覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段的纳米复合材料,并提出了单个吸收粒子匹配设计机理,这样可以充分发挥单位质量损耗层的作用。纳米材料在具备良好的吸波功能的同时,普遍兼备了薄、轻、宽、强等特点。纳米材料中的硼化物、碳化物,铁氧体,包括纳米纤维及纳米碳管在隐身材料方面的应用都将大有作为
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f第2章纳米复合材料的生产工艺及性能
21纳米复合材料的生产工艺
纳米材料的制备技术有多种,主要分为物理法和化学法。物理法工艺条件较为苛刻,粒径控制困难。化学法是在液相或气相条件下,首先形成离子或原子,再逐步长大形成纳米粒子。该法易得到粒径小,纯度高的超细粉体。
1物理法主要是蒸发冷凝法,其它还有高能机械球磨法、机械粉碎法、火花爆炸法等。蒸发冷凝法是通过加热金属或化合物产生的原子雾与惰性气体原子碰撞而失去能量,凝集成纳米尺寸团簇,在冷却棒上聚集而成。
2化学法气相法是目前制备纳米材料最有效的方法之一。它以气体为原料,通过反应成为物质的基本离子,再使其凝集成晶核,在加热区内长大成颗粒,在低温区停止生长而成。根据加热方式不同可分为热化学气相沉积CVD,激光诱导CVD法,等离子体CVD法和紫外光CVD法。湿化学法通过液相合成粒子,它包括溶胶凝胶法、喷雾热解法、沉淀法和水热法3。
22纳米复合材料的性能
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