IF 36.3! 江南大学刘天西教授团队《Nano-Micro Letters》：双梯度聚酰亚胺无纺布，霸占多频段兼容隐身难题
跟着电磁勘探技能的快速的提高，军事方针的露出危险正逐渐添加。军事配备中的电子体系会发生激烈的电磁波反射和显着的红外辐射，这些信号极易被敌方雷达和红外勘探器捕获。此外，飞行器通讯模块及其他电子体系辐射的电磁波，或许被敌方电子情报体系运用，以此来完成对飞行器的准确定位。因而，规划并制备兼具电磁搅扰（EMI）屏蔽、雷达隐身与红外隐身功用的兼容型资料，已成为军事假装范畴的研讨要点。
1、资料制备立异：经过碱处理、Fe³⁺离子交换、热复原及化学镀镍（Ni）工艺，制备了一种新式导电/磁性聚酰亚胺基无纺布（PFNᵧ）。经过调控 Fe₃O₄的原位成长与化学镀镍进程，可快捷调理该资料的阻抗/绝缘特性。
2、结构规划打破：提出一种构建分层双梯度阻抗/绝缘结构的新策略：将阻抗/绝缘特性从上到下逐渐下降的 PFNᵧ进行堆叠，完成电磁搅扰屏蔽、雷达隐身与红外隐身的协同功用。
3、多重隐身机制：阻抗匹配梯度结构的构成，促进了电磁波的有用导入与耗散，赋予复合资料优异的电磁搅扰屏蔽功用和雷达隐身功用；一起，隔热梯度结构的构建可有用按捺方针的热辐射，完成杰出的红外隐身功用。
4、耐高温与强韧结合：Fe₃O₄、镍（Ni）与聚酰亚胺纤维之间的强界面相互作用，使 PFNᵧ可以抵挡高温热源发生的应力，从而完成兼具耐高温特性的雷达/红外兼容隐身功用。
基材制备：运用北京永康乐业ET-2535H静电纺丝机，精准调控工艺参数，制备了不同厚度的纯聚酰亚胺（PI）无纺布。
功用改性：经过碱处理、Fe³⁺离子交换、热复原及化学镀镍工艺，制备出导电/磁性聚酰亚胺无纺布（PFNᵧ）。
结构拼装：将阻抗/绝缘特性从上到下逐渐下降的 PFNᵧ进行堆叠，拼装构成分层双梯度阻抗/绝缘结构（PFNₓ₋ᵧ₋ₓ）。
1、电磁搅扰屏蔽：6-40 GHz 频段屏蔽效能（SE_T）45 dB，且具有超低反射特性（反射率 R≈0.02）；
2、雷达隐身：最小反射损耗（RL_min）达 - 23.87 dB，有用吸收带宽（EAB）22.1 GHz，掩盖 C、X、Ku 等多波段，且宽入射角下功用安稳；
3、红外隐身：凭仗低导热系数（0659 W・m⁻¹・K⁻¹）和隔热梯度结构，可有用按捺高温热辐射，250℃下外表辐射温度仅 84.39℃；
4、高温安稳性：200℃环境下继续 24 h 仍坚持优异的雷达 / 红外隐身功用，且资料具有杰出柔韧性和机械强度（≥0.7 MPa）。
图 4 a PFN₅₋₈₋₈₀+ 抱负导电体（PEC）的仿真模型。b CST 仿真得到的 PFN₅₋₈₋₈₀及 PFN₅₋₈₋₈₀+PEC 的反射损耗。c PFN₅₋₈₋₈₀、d PFN₅₋₈₋₈₀+PEC 在 12.4 GHz 下的三维雷达散射截面（3D RCS）。e 样品在 12.4 GHz 下不同入射角的二维雷达散射截面（2D RCS）。f 拱形法反射损耗测验场景相片。g 选用拱形法测验得到的 PFN₅₋₈₋₈₀在不同电磁波（EMW）入射角下的反射损耗。h 无纺布的雷达隐身机理示意图。i 本研讨资料与已报导资料的有用吸收带宽（EAB）及厚度比照。
图 6 具有兼容耐高温雷达/红外隐身功用的 PFN₅₋₈₋₈₀的或许使用场景。
该作业不仅为多波段兼容隐身资料的结构规划供给了新思路，所开发资料在飞行器隐身涂层、电子配备屏蔽防护及自适应假装体系等范畴具有极端严重使用潜力。
