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纳米隐身材料

1991年海湾战争，美军战斗机一次次躲过了伊拉克严密的雷达监视网，使伊军95%的重要军事目标被毁，而自身却无一受损。为什么伊拉克的雷达防御系统对美国战斗机束手无策？一个重要的原因就是美国战斗机机身表面包覆了含有针对红外与电磁波的纳米“隐身”材料。

纳米隐身材料对红外和电磁波有“隐身”作用，主要取决于其内部结构中的纳米粒子特性：一方面由于纳米粒子尺寸远小于红外波及雷达波波长，因此纳米隐身材料对这种波的透过率比常规材料要高得多，使得红外探测器和雷达接收到的反射信号极少；另一方面，纳米粒子的表面积比常规粗粉小3—4个数量级，因此纳米隐身材料对红外波和电磁波的吸收率也比常规材料高得多，这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低，起到了“隐身”作用。

当前，真正发挥作用的纳米隐身材料大多使用在与军事有密切关系的航空航天器部件上。能够上天的材料，要求其重量要轻。在这方面，纳米材料是有优势的，特别是由轻元素组成的纳米材料。例如，纳米氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化铁的复合粉体与高分子纤维结合，对中红外波段有很强的吸收性能，因此对这个波段的红外探测器有很好的屏蔽作用。将纳米磁性材料，特别是类似铁氧体的纳米磁性材料放入涂料中，既能发挥其优良的吸波特性，又具有良好的吸收和耗散红外线的性能，加之相对密度小，在隐身特性的应用上有明显的优势。另外，这种纳米磁性材料还可以与驾驶舱内信号控制装置相配合，通过开关发出干扰，改变雷达波的反射信号，使波形畸变，或者使波形变化不定，能有效地干扰、迷惑对方雷达操纵员，达到隐身目的。除此而外，纳米级的硼化物、碳化物，包括纳米纤维及纳米碳管在隐身材料方面的应用也将大有作为。

纳米隐身材料由于其内部结构特征尺寸进入纳米领域，物质的表面、界面效应、量子效应将十分显著地表现出来，对吸波性能产生重要影响。纳米隐身材料可以制成具有良好吸波性能的涂层。金属、金属氧化物和某些非金属材料的纳米级粒子，在细化过程中，组成粒子的原子数大大减少，活性大大增加。在微波场的辐射下，原子、电子运动加剧，促使磁化，将电磁能转化为热能，实现对电磁波的极大损耗。纳米隐身材料具有十分巨大的界面面积，十分有利于提高对雷达监测波的损耗。纳米粒子对电磁波兼具吸收和透过之功能，其吸波性能和透波性能则取决于纳米粒子的尺度。

随着对纳米隐身材料兼具宽频带、多功能、质量小和厚度薄等性质的深入研究，可以期望出现针对厘米波、毫米波、红外、可见光等很宽波段的复合隐身材料，甚至可望研制成与结构材料复合、与抗核加固技术兼容的纳米隐身材料。

1．有关文中“纳米隐身材料”，下列认识或判断无误的一项是　　　

A．纳米隐身材料兼具尺寸小以及重量轻等方面的特点。

B．纳米隐身材料表面积虽然小，但是界面面积十分巨大。

C．纳米隐身材料是一种内部结构特征进入纳米领域的物质形态。

D．纳米隐身材料是一种物质，是一种为人肉眼所无法触知的粒子形态。

2．对文章第三段内容，下列理解或分析正确的一项是　　　　

A．军事航空航天需要能够上天的材料必须具有“隐身”以及重量轻的特点，因此纳米隐身材料最先在航空航天领域得到发展。

B．这一段中的“屏蔽作用”，实际是指红外探测器中红外波没有办法接触到纳米“隐身”材料，从而能够让航天器实现“隐身”。

C．纳米粒子涂料应用在航空航天器上，就能够接受驾驶舱信号装置的控制，有效地干扰、迷惑对方雷达操纵员，从而达到“隐身”目的。

D．像纳米级的硼化物、碳化物，包括纳米纤维以及纳米碳管等等，都可以为发展应用纳米“隐身”材料提供物质基础。

3．结合文意，下列推断合理的一项是　　　　

A．物体的表面积越大，其对红外波以及电磁波的吸收率也就越高。

B．纳米隐身材料的高吸收率和高透过率，其作用在性质上是相同的。

C．纳米粒子的尺度越小，其吸波性能和透波性能也就越好。

D．对纳米隐身材料的逐步深入研究，已然推动其逐步由军用转向民用。