多波段隐身超表面

700 °C多波段隐身

同时实现中波/长波/短波红外低发射与X波段微波吸收，并利用非大气窗口辐射制冷降低表面温度，显著优于传统低发射率表面。

Zhao, Meng · Zhu, Huanzheng · Qin, Bing · Rongxuan, Zhu · Zhang, Jihao · Ghosh, Pintu · Wang, Zuojia · 仇旻 · 李强

Nano-Micro Letters 2025

参数信息

中波红外发射率

0.38

长波红外发射率

0.44

短波红外发射率

0.60

X波段反射损耗

-3 dB

5-8 μm发射率

0.82

辐射制冷功率

9.57 kW m⁻²

温度降低

72.4 °C

技术优势

短波红外也能隐身

通过Mo/Si多层膜设计，在短波红外波段实现低发射率0.60，弥补了多数高温隐身方案在SWIR波段的不足。

表面温度降72.4 °C

借助5–8 μm非大气窗口高发射（0.82）将热量辐射出去，在模拟马赫2.2气动加热条件下，比传统低发射率钼表面温度低72.4 °C，大幅降低红外辐射强度。

微波与红外不打架

顶部TiB₂-Al₂O₃-TiB₂超表面在X波段提供宽带吸收（反射损耗<-3 dB），同时不影响底部红外发射体的性能，实现多光谱协同隐身。

应用场景

• 高超声速飞行器热防护：利用辐射制冷降低表面温度，缓解气动加热并削弱红外信号，保护蒙皮和内部设备。
• 高温隐身涂层：作为耐700 °C的涂层，同时抑制多波段红外辐射和微波反射，适用于发动机喷管等高温部件。
• 红外隐身超材料：通过多层膜与超表面集成，在MWIR/LWIR/SWIR三波段实现低发射，拓展红外隐身超材料应用。
• 微波兼容隐身材料：顶部超表面在X波段提供雷达波吸收，同时不影响红外性能，实现微波与红外兼容隐身。
• 选择性热发射器件：在5–8 μm非大气窗口高发射、其他波段低发射，有选择地辐射散热，提升热管理效率。