摘要：在对抗多光谱探测中，理想隐身材料需兼顾两点：既能高效吸收雷达波，又具备低的红外发射率。然而，传统吸波材料将电磁能转化为热能，导致表面温度升高，红外信号反而增强。如何实现雷达与红外隐身兼容，成为研究热点与难题。本文，南京工业大学材料科学与工程学院、江苏省先进无机
1成果简介
在对抗多光谱探测中，理想隐身材料需兼顾两点：既能高效吸收雷达波，又具备低的红外发射率。然而，传统吸波材料将电磁能转化为热能，导致表面温度升高，红外信号反而增强。如何实现雷达与红外隐身兼容，成为研究热点与难题。本文，南京工业大学材料科学与工程学院、江苏省先进无机功能复合材料协同创新中心杨建和李权教授课题组，在功能陶瓷复合材料领域取得进展。课题组博士研究生张建浩（第一作者）等人在《Journal of Alloys and Compounds》上发表了题为“TiN nanoparticles-decorated SiOC ceramic fibers with electromagnetic wave absorption and optimized infrared stealth properties”的研究论文。本研究采用静电纺丝结合氨气氮化工艺，在SiOC陶瓷纤维表面均匀修饰TiN纳米颗粒（TiN NPs）。本研究利用氮化温度作为核心调控参数，精确优化了TiN NPs的结晶度、含量、形貌以及纤维的微观结构和组分。本研究为开发具有雷达红外兼容隐身特性的材料提供了见解。
研究成果表明，SiOC@TiN具有优异的性能：
电磁吸波性能：在2.17 mm厚度下，最低反射损耗达-54.22 dB（吸收率>99.996%）；在1.49 mm厚度下，最大有效吸收带宽达4.4 GHz。红外隐身性能：在3-5 μm和8-14 μm红外波段，发射率分别低至0.69和0.70，优于多数同类材料。同时，材料的多孔结构提供了良好的隔热性能，进一步降低了红外可探测性。该材料优异的双功能源于独特的结构和组分协同作用：电磁损耗强：TiN NPs形成三维导电网络提升导电损耗；TiN/SiOC间丰富的异质界面产生界面极化损耗；材料中的游离碳、TiN缺陷及C-N键等提供偶极子极化中心；多孔结构促进多重散射。红外辐射低：TiN NPs的高电导率带来红外高反射；立方体形貌的TiN具有更低发射率优势；多孔结构有效隔热，降低表面温度。2图文导读
图1. SiOC@TiN 陶瓷纤维的制造工艺示意图。
图2. 在不同氮化温度下合成的 SiOC@TiN 陶瓷纤维的 SEM 图像。（a1-d1）样品 S1200、S1300、S1400 和 S1500 的低倍 SEM 图像，（a2-d2）相应的高倍率 SEM 图像，（a3-d3）各样品的直径分布曲线。
图3.（a）S1200、（b）S1300、（c）S1400和（d）S1500的HRTEM图像。
图4. SiOC@TiN陶瓷纤维/石蜡复合材料在不同厚度下与频率的关系（a）S1200、（b）S1300、（c）S1400和（d）S1500 的RL值。
图5.（a）样品 S1200、S1300、S1400 和 S1500 的实介电常数，（b）虚介电常数，（c）切损耗值，（d-g）Cole-Cole曲线;（h）衰减常数，和（i）SiOC@TiN 陶瓷纤维的特性阻抗。
图6.（a）样品的介电损耗机制示意图。
图7.（a）陶瓷纤维 SiOC@TiN 在3-15 μm波长范围内的红外发射率，（b）陶瓷纤维在3-5 μm和8-14 μm波段的红外发射光谱。
文献：
来源：材料分析与应用
来源：石墨烯联盟