中国隐身材料行业发展前景预测

我国在多频谱隐身材料的研究起步稍晚，目前的隐身技术路径仍以雷达隐身涂料为主，同国外有较大差距，尤其是在装备的隐身技术上。

目前国内外研究较多的多频谱隐身材料主要有:雷达与红外兼容隐身材料、红外与激光兼容隐身材料、红外与可见光兼容隐身材料，以及覆盖包括可见光、近红外、远红外和微波在内的多波段隐身材料。

近几年国内又有许多研究机构相继对掺杂氧化物半导体材料进行了研究，同时他们还研究了一些包覆金属粉末的复合粒子结构，提出一些夹层结构多层膜结构的复合隐身材料研究人员用多种填料增强聚丙烯，并通过熔融纺丝，研制出一种核壳双组份纤维，他们研究了金属的种类和含量改变时反射率的变化情况，结果表明含钡铁氧体、Mn-Zn铁氧体、青铜填料的吸收剂表现出了良好的雷达吸收性能，10dB以下吸收带宽为2.39GHZ。说明纤维外壳部分的铝纳米颗粒对吸波性能的影响非常有限并且在铝含量为15%质量分数下红外发射率达到最小值0.62。

在可见光和近红外波段(波长范围为380-1200nm)伪装涂料的光谱特性应尽可能地与自然背景一致。特别是绿色伪装涂料，应能模拟自然植被的光谱特性，即要求涂料在此波段的反射光谱应尽量能与绿色植物的反射光谱相吻合。自然背景的几种绿色植物的反射光谱，曲线依次代表叶绿素的溶解液、浅草、树木，以及普通军绿色漆的平均值。

根据中研普华出版的《2021-2025年中国隐身材料行业发展预测与投资研究咨询报告》统计分析显示：

第一节 全球隐身材料行业发展分析

一、2018年世界隐身材料行业发展分析

随着探测技术的迅猛发展，武器装备在战场上可能同时受到来自雷达、热红外、可见光及近红外、激光等多频谱、多波段侦察仪器的探测，因此适用于单一频段的隐身材料将很难获得进一步的实际应用，而多频谱兼容隐身材料有希望能满足武器装备在战场复杂电磁环境中的需要。

实现材料多频谱兼容隐身，总体来说有两种思路:第一，将高性能微波吸收材料、红外低发射率材料以及可见光伪装材料形成夹层或多层膜等复合结构，如常考虑把红外低发射率层作为外层，雷达波高吸收层作为内层形成一种雷达与红外兼容的双层复合结构;第二，研制一种微波高吸收、红外低辐射、同时可见光近红外能伪装的一体化材料，如一些稀土纳米材料、掺杂氧化物半导体、掺杂光子晶体等。

美国、德国、瑞典研制的多波段隐身材料已达到可见光、近红外、中远红外和雷达毫米波四波段兼容的水平，所开发的隐身涂料可以吸收雷达、红外、毫米波，涂到被保护装备上之后，最终形成的涂层仅使装备厚度增加几个纳米，适用于任何材料和结构。

二、2019年世界隐身材料行业发展分析

由于雷达与红外是最主要的两种军事探测和制导技术，因此红外-雷达兼容隐身材料在多波段兼容隐身材料的研制中开展得最早，是多频谱隐身材料的一个研究热点

雷达隐身是通过衰减吸收偏转雷达回波等方法降低雷达散射截面积，使其在一定范围内难以被敌方雷达识别和发现的技术，而红外隐身则是通过降低目标红外辐射强度实现隐身。雷达吸波涂料要求高吸收率，低反射率;红外隐身材料则要求低吸收率，高反射率。而基尔霍夫定律却表明，一种材料的反射率越高，发射率就越低。所以隐身机理的截然不同，使得它们的性能要求相互制约。

早在上世纪80年代国外就已有部分研究者成功利用掺杂氧化物半导体材料实现了雷达/红外的复合隐身。例如德国很早就有专利报道，把半导体材料三氧化二铟粉碎后和基料(漆、树脂等)复合成涂料，然后通过涂层厚度和半导体粒度来调节吸收率和反射率，最后达到雷达和红外的复合隐身效果。

三、2020年世界隐身材料行业发展分析

在红外隐身涂料中掺杂半导体材料及低发射率颜料，并恰当选择半导体载流参数，可以使涂料同时兼顾可见光、红外、激光复合隐身。目前效果较好的半导体材料为In03、InZ03、SnO2等，对于掺锡氧化锢的研究正在深入进行中。

第二节 全球隐身材料市场分析

一、2020年全球隐身材料需求分析

国外对红外隐身技术的研究，大体上可分为两个阶段：60年代后期至70年代末期为早期探索及概念研究阶段，80年代早期至今为活跃的技术研究和发展阶段。美国是研究红外隐身技术最早的国家，其研究水平处于世界前列。美国许多研究机构曾对红外隐身的机理和材料进行了深入的研究。美国在红外隐身技术研究方面有了很大发展，但目前很难看到公开报道。当前国外的红外隐身技术主要包括红外隐身涂料和低红外发射率薄膜等。国外目前有代表性的热隐身涂料发射率的报导数据大体接近0.5的水平。国内自80年代开始在迷彩伪装、热红外隐身和8mm波等单方面开展了研究，目前材料性能水平有了较大提高，部分产品的单项性能也接近国际先进水平

常用的涂层红外隐身技术，是在高发射率衬底表面涂覆一层低红外发射率涂料，与其它高发射率表面构成一种红外迷彩，从而尽量打破目标红外图像的几何轮廓，降低目标与周围环境的热辐射对比度，实现红外隐身的目的。低红外发射率的涂料通常由铝粉、着色颜料和有机粘结剂复合而成，或由掺杂的半导体材料构成。美国国防材料研究所报告中指出:将铝碎屑加入半导体、金属氧化物和黑色颜料组成的涂料中，再以烯基聚合物、丙烯酸、氨基甲酸乙脂合成粘合剂，在8-14μm波段发射率可以达到0.4以下，具有很好的应用价值。国内也有很多研究机构己经开始对这方面进行研究。

可见光-红外隐身材料指的是同时具有可见光和红外两种隐身性能的隐身材料。一方面，它要具有不同的颜色，可以利用自身颜色特征减少目标与背景之间的亮度、色彩和运动的对比特征等，达到对目标视觉信号的控制，以此来降低可见光探测系统发现目标的概率;另一方面，它要具有较低的红外发射率，通过红外发射率的不同来控制目标与背景之间红外辐射的差别，形成热迷彩，使红外探测与成像系统不能够识别目标的形状特征，从而实现红外隐身的目的。

目前研究者通常从两个方面进行研究:一是低红外发射率的着色颜料;二是向彩色涂料中添加低红外发射率的填料。就目前的情况而言，进行低发射的着色颜料分子设计难度很大，到目前为止，真正靠合成新的分子或改变分子结构得到的彩色颜料还极少。这就使得热红外伪装面上的颜色配制捉襟见肘。如果在一般彩色涂料中加入低发射率填料就可以使涂料的发射率显著降低，同时不改变原有可见光和近红外伪装性能，这就可能使得现有的光学伪装涂料在红外波段大有用武之地，可以比较容易地解决红外隐身与可见光隐身的兼容性问题。

随着现代军用探测器频段的不断拓宽和精度的不断提高，单一的隐身技术己经很难适应现代战争的需要，隐身技术将向全空域、全战场、全波段、智能化和综合化方向发展。对于可见光-红外隐身技术而言，其发展趋势可以归结为以下几点：

(1>可见光-红外隐身材料的理论研究和机理讨论将得到有力的延续。可见光-红外隐身材料的设计涉及到自然科学的各个方面，其中包括各个前沿课题，如固体的光学性质、电磁波领域中的漫反射和散射理论、纳米吸波材料的红外性质以及固体表面微观尺寸下的带电粒子与电磁量子的相互作用等等。其中有很多物理机理我们还不是很清楚，需要我们去做大量的工作，该领域的研究函待一些重大突破。

(2)军事目标的发动机、尾气喷管等强红外辐射源将得到有效的控制。发动机和尾气喷管是飞机、坦克等军事目标最主要的红外辐射源，是研究红外隐身关键，因而必须对其加以有效的控制。其中，对目标强红外辐射源遮挡、发动机燃烧效率和燃料配方的改良、尾气喷管形状的优化设计、高效尾气添加剂的研制、燃烧室和尾气喷管内壁绝热材料的开发将是可见光-红外隐身首先要解决的问题和主要研究的方向。

(3)新的可见光-红外隐身材料将不断推出并得到广泛的研究与应用。对于可见光-红外隐身涂料而言，它必须具有与背景相一致的颜色和较低的红外发射率。就目前的情况而言，进行低红外发射率的着色颜料分子设计难度很大，到目前为止，真正靠合成新的分子或改变分子结构得到的彩色颜料还极少。因而对于可见光-红外隐身材料的研究，主要集中在研究开发新的低红外发射率填料和红外高透明性粘结剂两个方面。

(4)纳米材料和智能材料在可见光-红外隐身技术中的地位将口趋突出。国内外研究者己经广泛开展了对纳米隐身材料、智能隐身材料等新型隐身材料的开发和等离子体隐身技术、仿生学隐身技术、有源隐身技术等隐身新机理的研究。虽然它们都是近年来提出的新的隐身材料，目前还不能够完全取代我们通常所研究的隐身材料，但是它们都有巨大的发展潜力，因而必定会推动可见光-红外隐身材料的快速发展。

(5)在大力提高各单项隐身性能的基础上尽可能地扩展隐身频段，研究具有可见光隐身、红外隐身、雷达隐身、激光隐身等多频段复合隐身材料将是可见光-红外隐身技术发展的主流。

随着新材料的不断推出和深入研究，涂料的可见光-红外隐身性能也将逐渐加强。在不久的将来，必将有新的能够同时满足可见光、红外波、激光和雷达波等多频段兼容的新型隐身材料产生。

二、2020年欧美隐身材料需求分析

美国、德国都己研制成功覆盖可见光、红外、雷达和毫米波四波段兼容的隐身材料。德国研制成功半导体兼容材料有效波段为可见光、热红外、微波、毫米波。加拿大国防部、英国Heathcoat公司通过控制材料的颜色或外层温度来达到隐身效果的方法，发明了能实现可见光、红外和雷达三波段智能隐身的装置或材料

三、2020年中外隐身材料市场对比

随着探测技术的迅猛发展，武器装备在战场上可能同时受到来自雷达、热红外、可见光及近红外、激光等多频谱、多波段侦察仪器的探测，因此适用于单一频段的隐身材料将很难获得进一步的实际应用，而多频谱兼容隐身材料有希望能满足武器装备在战场复杂电磁环境中的需要。

实现材料多频谱兼容隐身，总体来说有两种思路:第一，将高性能微波吸收材料、红外低发射率材料以及可见光伪装材料形成夹层或多层膜等复合结构，如常考虑把红外低发射率层作为外层，雷达波高吸收层作为内层形成一种雷达与红外兼容的双层复合结构;第二，研制一种微波高吸收、红外低辐射、同时可见光近红外能伪装的一体化材料，如一些稀土纳米材料、掺杂氧化物半导体、掺杂光子晶体等。

美国、德国、瑞典研制的多波段隐身材料已达到可见光、近红外、中远红外和雷达毫米波四波段兼容的水平，所开发的隐身涂料可以吸收雷达、红外、毫米波，涂到被保护装备上之后，最终形成的涂层仅使装备厚度增加几个纳米，适用于任何材料和结构。

我国在多频谱隐身材料的研究起步稍晚，目前的隐身技术路径仍以雷达隐身涂料为主，同国外有较大差距，尤其是在装备的隐身技术上。

目前国内外研究较多的多频谱隐身材料主要有:雷达与红外兼容隐身材料、红外与激光兼容隐身材料、红外与可见光兼容隐身材料，以及覆盖包括可见光、近红外、远红外和微波在内的多波段隐身材料。

想要了解更多隐身材料行业详细分析，请点击中研普华出版的《2021-2025年中国隐身材料行业发展预测与投资研究咨询报告》