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隱身涂料市場(chǎng)規(guī)模將超8.34億,軍工涂料推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)!

分類:行業(yè)資訊     來(lái)源:    發(fā)布時(shí)間:2023-02-17

隱形涂料是涂料家族的神秘一員。它并不是科幻作品中的“隱身”,而是軍事術(shù)語(yǔ)中指控制目標(biāo)的可觀測(cè)性或控制目標(biāo)特征信號(hào)的技巧和技術(shù)的結(jié)合。

特征信號(hào)是描述某種武 器系統(tǒng)易被探測(cè)的一組特征,包括電磁(主要是雷達(dá))、紅外、可見(jiàn)光、聲、煙霧和尾跡等 6 種特征信號(hào)。因?yàn)閾?jù)統(tǒng)計(jì),空戰(zhàn)中飛機(jī)損失80~90%的原因是由于飛機(jī)被觀測(cè)。降低平臺(tái)特征信號(hào),就降低了被探測(cè)、識(shí)別、跟蹤的概率,因而可以提高生存能力。降低平臺(tái)特征信號(hào)不僅僅是為了對(duì)付雷達(dá)探測(cè),還包括降低被其它探測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)的可能性。隱身是通過(guò)增加敵人探測(cè)、跟蹤、制導(dǎo)、控制和預(yù)測(cè)平臺(tái)或武 器在空間位置的難度,大幅度降低敵人獲取信息的準(zhǔn)確性和完整性,降低敵人成功地運(yùn)用各種武 器進(jìn)行作戰(zhàn)的機(jī)會(huì)和能力,以達(dá)到提高己方生存能力而采取的各種措施。

隱身涂料的分類



隱身涂料按其功能可分為雷達(dá)隱身涂料、紅外隱身涂料、可見(jiàn)光隱身涂料、激光隱身涂料、聲納隱身涂料和多功能隱身涂料。隱身涂層要求具有:較寬溫度的化學(xué)穩(wěn)定性;較好的頻帶特性;面密度小,重量輕;粘結(jié)強(qiáng)度高,耐一定的溫度和不同環(huán)境變化。

1.雷達(dá)隱身涂料


雷達(dá)隱身材料是指能夠吸收衰減入射的電磁波,并通過(guò)吸收劑的介電振蕩、渦流以及磁致伸縮,將電磁能轉(zhuǎn)化成熱能而耗散掉或使電磁波因干擾而消失的一類材料。


雷達(dá)隱身涂料就要最大限度消除被雷達(dá)勘測(cè)到的可能性,雷達(dá)隱身技術(shù)的研究主要集中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和吸波材料兩個(gè)方面。目前,應(yīng)用于飛機(jī)吸波涂料比較多,如鐵氧體吸波涂料價(jià)格低廉;羰基鐵吸波涂料吸收能力強(qiáng),但面密度大;陶瓷吸波涂料密度較低;放射性同位素吸波涂料涂層薄且輕、能承受高速空氣動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn),是飛機(jī)用理想的吸波涂料;導(dǎo)電高分子吸波涂料涂層薄且易維護(hù)等。還有成為隱身涂料新亮點(diǎn)的納米吸波涂料,以覆蓋電磁波、微波和紅外,并能增強(qiáng)腐蝕防護(hù)能力,耐候性好,涂裝性能優(yōu)異。

2.紅外隱身涂料

紅外隱身的目的是降低或改變目標(biāo)的紅外輻射特征從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的低可探測(cè)性。通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用紅外物理原理來(lái)衰減、吸收目標(biāo)的紅外輻射能量,可使紅外探測(cè)設(shè)備難以探測(cè)到目標(biāo)。

材料的紅外輻射特性決定于材料的溫度和發(fā)射率。紅外隱身材料也可相應(yīng)分為兩類:控制發(fā)射率的材料和控制溫度的材料。

紅外隱身涂層具有低發(fā)射率,高反射率,在紅外線輻射頻段才有良好的隱身效果。

紅外隱身涂料的構(gòu)成一般由填料和黏結(jié)劑兩部分組成。目前用于熱紅外隱身涂料配方中的填料大致分為如下幾類:金屬填料、著色填料、半導(dǎo)體填料等。

黏結(jié)劑分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類,其中以有機(jī)黏結(jié)劑種類最多,目前可用于紅外隱身涂層的黏結(jié)劑有氯化聚苯乙烯、丁基橡膠等。從發(fā)展趨勢(shì)看,實(shí)用性能較大的是以聚乙烯為基本結(jié)構(gòu)的改型聚合物。

紅外隱身涂料工藝簡(jiǎn)單,施工方便,堅(jiān)固耐用,成本低廉,是目前隱身涂料中最重要的品種。它是指用于減弱武 器系統(tǒng)紅外特征的信號(hào)已達(dá)到隱身技術(shù)要求的特殊功能涂料,其主要針對(duì)紅外熱像儀的偵查,旨在降低飛機(jī)在紅外波段的亮度,掩飾或變形裝備在紅外熱像儀中的形狀,降低其被發(fā)現(xiàn)和識(shí)別的概率。紅外隱身涂料的主體樹(shù)脂是單組分橡膠樹(shù)脂,其與過(guò)氯乙烯涂料、環(huán)氧鐵紅底漆、聚氨酯涂料具有良好的配套性。

3.激光隱身涂料

20世紀(jì)80年代以來(lái),隱身技術(shù)特別是雷達(dá)和紅外隱身技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很高的水平。如美國(guó)研制開(kāi)發(fā)的低可探測(cè)飛機(jī)(Low ObservableAircraft)F-117隱身攻擊機(jī),B-2隱身轟炸機(jī)在雷達(dá)隱身和紅外隱身方面已經(jīng)做得非常好了。但是隨著激光技術(shù)的飛速發(fā)展,激光技術(shù)在武 器裝備等方面的應(yīng)用日益增多。

激光隱身過(guò)程與雷達(dá)隱身過(guò)程相類似,主要是降低目標(biāo)表面的反射系數(shù),減小激光探測(cè)器的回波功率,降低激光探測(cè)器的性能,使敵方不能或難以進(jìn)行激光探測(cè),以達(dá)到激光隱身的目的。從微觀能量上看,物質(zhì)對(duì)激光的吸收過(guò)程是物質(zhì)與電磁波的作用過(guò)程,在此過(guò)程中,光子的能量轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能、勢(shì)能,或分子(原子)的振動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)能。

實(shí)現(xiàn)激光隱身技術(shù)的途徑主要有外形技術(shù)和材料技術(shù),其中外形技術(shù)是通過(guò)目標(biāo)的非常規(guī)外形設(shè)計(jì)降低其雷達(dá)散射截面(LRCS);而材料技術(shù)是采用能吸收激光的材料或在表面上涂覆吸波涂層使其對(duì)激光的吸收率大,反射率小,以達(dá)到隱身的目的。因?yàn)橥庑卧O(shè)計(jì)只能散射30%左右的雷達(dá)波,且很難找到LRCS與氣動(dòng)力學(xué)俱佳的外形,因此要徹底解決隱身問(wèn)題,還是要靠隱身材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。

激光隱身材料主要包括激光吸收材料、導(dǎo)光材料、透射材料三大類型。其中透射材料是讓激光透過(guò)目標(biāo)表面而無(wú)反射。從原理上,透光材料后應(yīng)有激光光束終止介質(zhì),否則仍有反射或散射激光存在。導(dǎo)光材料是使入射到目標(biāo)表面的激光能夠通過(guò)某些渠道傳輸?shù)狡渌较蛉?,以減少直接反射回波。這兩種隱身功能材料作為激光隱身材料,實(shí)現(xiàn)難度較大。

隨著多波段探測(cè)和制導(dǎo)技術(shù)的不斷發(fā)展,隱身技術(shù)對(duì)涂料的要求除了紅外與雷達(dá)外,還應(yīng)包括涂料的可見(jiàn)光性、激光波吸收性能等。因此,探索新技術(shù)、新方法、積極開(kāi)展新的隱身機(jī)理和新型多功能隱身材料的研究,特別是新型涂敷行多功能、多頻譜兼容的隱身材料是新的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

4.可見(jiàn)光隱身涂料

可見(jiàn)光隱身涂料又稱視頻隱身技術(shù),彌補(bǔ)了雷達(dá)隱身和紅外隱身的不足,它針對(duì)人的目視、照相、攝像等觀測(cè)手段而采取的隱身技術(shù),其目的是降低飛機(jī)本身的目標(biāo)特征,較少目標(biāo)與背景之間的亮度、色度和運(yùn)動(dòng)的對(duì)比特征,達(dá)到對(duì)目標(biāo)視覺(jué)信號(hào)的控制,以降低可見(jiàn)光探測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的概率??梢?jiàn)光隱身涂料通常采用迷彩的方法使飛機(jī)隱身,如保護(hù)迷彩、仿造迷彩、變形迷彩。一種可見(jiàn)光隱身是偽裝遮障,遮障可模擬背景的電磁波輻射特性,使目標(biāo)得以遮蔽并與背景相融合,是固定目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)停留時(shí)最主要手段,而迷彩涂料是這種技術(shù)應(yīng)用的重要組成。總而言之,可見(jiàn)光隱身涂料應(yīng)用廣泛,使用方便、經(jīng)濟(jì),是飛機(jī)隱身涂料發(fā)展中比較成熟的技術(shù)。

市場(chǎng)規(guī)模將超8.34億


據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年全球隱身材料在武 器裝備中的應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模大約在1.3億美元。到2025年,這一規(guī)模有望達(dá)到11.7億美元左右,年均復(fù)合增長(zhǎng)率在30%以上。而隱形涂料市場(chǎng)規(guī)模到2026年預(yù)計(jì)將超過(guò)8.34億美元。


有調(diào)查顯示,當(dāng)前全球在包括汽車(chē),航空航天和智能手機(jī)等在內(nèi)的各種應(yīng)用中,對(duì)隱形涂料的需求正在迅速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)在2020年至2026年期間,航空航天和國(guó)防產(chǎn)品產(chǎn)品的消費(fèi)量將增加,這將進(jìn)一步提高隱形涂料的市場(chǎng)份額。


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在航空航天和國(guó)防工業(yè)中,飛機(jī)制造商越來(lái)越多地采用隱形涂料。預(yù)計(jì)主要在包括美國(guó),中國(guó)和俄羅斯在內(nèi)的國(guó)家,飛機(jī)生產(chǎn)和銷售的增長(zhǎng)將刺激隱形涂料的應(yīng)用。此外,在美國(guó),西班牙,法國(guó),日本和中國(guó)等國(guó)家,越來(lái)越多的隱形涂料在汽車(chē)中使用以防止紫外線輻射,以及對(duì)豪華汽車(chē)的需求不斷增加,都將促進(jìn)隱形涂料市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

環(huán)氧隱形涂料、聚氨酯隱身涂料推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)


環(huán)氧隱身涂料的優(yōu)勢(shì)包括成本效益,高耐用性,優(yōu)異的耐腐蝕和耐化學(xué)性以及較高的熱變形溫度,因此它們?nèi)找嫫占?。這些涂層也比其他任何隱形涂層都具有更好的耐刮擦性和抗沖擊性。環(huán)氧隱身涂料廣泛用于航空,電子產(chǎn)品和汽車(chē)等行業(yè)。

環(huán)氧隱形涂料由于具有增強(qiáng)的耐久性和低成本而被廣泛用于航空航天工業(yè)。因此,航空航天業(yè)將推動(dòng)隱形涂料市場(chǎng)需求。

此外,未來(lái)幾年,聚氨酯隱身涂料領(lǐng)域預(yù)計(jì)將以6.6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。聚氨酯涂料對(duì)所有基材均具有出色的附著力,并具有出色的性能,例如韌性和耐化學(xué)性。聚氨酯隱形涂料在汽車(chē)中防止紫外線輻射的應(yīng)用不斷增加,將進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)隱形涂料市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

隱身涂料在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)


1.國(guó)防支出比例持續(xù)擴(kuò)大,帶動(dòng)軍用裝備投入加大

目前我國(guó)地緣政治形勢(shì)趨于復(fù)雜,國(guó)防支出持續(xù)提升。從國(guó)際局勢(shì)看,地緣政治形勢(shì)正趨于復(fù)雜,為維護(hù)國(guó)家安全,加大軍費(fèi)開(kāi)支來(lái)增強(qiáng)軍事威懾將成為必要選擇之一。我國(guó)軍工行業(yè)主要資金來(lái)源是軍費(fèi),軍費(fèi)支出規(guī)模決定著國(guó)防工業(yè)的發(fā)展進(jìn)度。

當(dāng)前,我國(guó)已躋身全球軍費(fèi)開(kāi)支第二大國(guó),2017年突破一萬(wàn)億元大關(guān),2021年達(dá)1.38萬(wàn)億,不過(guò)美國(guó)國(guó)防支出為我國(guó)的3.5倍,我國(guó)國(guó)防支出在GDP比重僅為2%,距離俄羅斯4%、美國(guó)3%、印度2.5%仍有差距。我國(guó)正力爭(zhēng)到2035年基本實(shí)現(xiàn)國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化,到本世紀(jì)中葉全面建成世界一流軍隊(duì)。我國(guó)國(guó)防支出里裝備費(fèi)占比已從2010年的33%提升至2017年的41%,近年來(lái)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練的增加更是增加了國(guó)防裝備的采購(gòu)和維護(hù)需求

     

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頂層政策強(qiáng)調(diào)富國(guó)與強(qiáng)軍的統(tǒng)一,國(guó)際政治局勢(shì)趨緊背景下裝備需求存在一定上升空間。2020年10月下旬,中國(guó)共產(chǎn)黨第十九屆中央委員會(huì)第五次全體會(huì)議公報(bào)發(fā)布。全會(huì)提出,加快國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化,實(shí)現(xiàn)富國(guó)和強(qiáng)軍相統(tǒng)一......2020 年11月3日,《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》發(fā)布,要求加快機(jī)械化、信息化和智能化融合發(fā)展;提高捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)、安全、發(fā)展利益的戰(zhàn)略能力,確保2027年實(shí)現(xiàn)建軍百年奮斗目標(biāo);加快武 器裝備現(xiàn)代化,聚力國(guó)防科技自主創(chuàng)新、原始創(chuàng)新,加速戰(zhàn)略性前沿性顛覆性技術(shù)發(fā)展,加速武 器裝備升級(jí)換代和智能化武 器裝備發(fā)展;到2035年“關(guān)鍵核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破”;促進(jìn)國(guó)防實(shí)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力同步提升。

國(guó)家出臺(tái)政策支持特種功能材料,隱身材料厚積薄發(fā)景氣向好。較之國(guó)外,我國(guó)雖然對(duì)于隱身材料的研發(fā)起步較晚,但新型武器裝備的批產(chǎn)及政策的支持。以及航空航天和國(guó)防產(chǎn)品的發(fā)展都將進(jìn)一步打開(kāi)隱身材料市場(chǎng)空間,拉動(dòng)隱身涂料的需求。

2. 軍工技術(shù)民用化,開(kāi)辟了隱身材料收入新增長(zhǎng)點(diǎn)

隱身材料在海外民用的產(chǎn)品譜系、品類眾多。發(fā)達(dá)國(guó)家隱身材料發(fā)展較為成熟,大型民用隱身材料企業(yè)以英國(guó)的Laird為代表,其隱身吸波材料廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、醫(yī)療、通信、建筑等行業(yè);以美國(guó)為代表,已經(jīng)形成了如萊爾德、康明微博、ARC 技術(shù)等具有一定技術(shù)的隱身材料公司。國(guó)外常規(guī)化吸波涂料、吸波貼片已經(jīng)形成系列化、商品化,廣泛應(yīng)用于各種民用領(lǐng)域,可以滿足絕大部分行業(yè)需求。

相較于國(guó)外,國(guó)內(nèi)方面商業(yè)化進(jìn)程仍處于發(fā)展初期,目前開(kāi)展研究的包括各大軍工集團(tuán)下屬研究院以 及各大高校等,由于隱身材料本身技術(shù)路線多樣、保密?chē)?yán)格等原因,目前公開(kāi)的隱身材料公司并不多,主要公司有華秦科技、光啟技術(shù)以及佳馳科技等。



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