隐身材料技术的热点研究方向和人才分布
本文中分析数据使用智谱·AI 研发的 Aminer 系统科技情报大数据挖掘与服务系统平台作为基础数据。论文数据采用 2010-2020 年期间隐身材料科技领域的高水平论文数据（共计 9462 篇），论文的期刊源包括入选 SCI 的期刊，中科院一区、二区、三区中隐身材料领域的主要期刊，以及通过专家判断推荐的期刊。文献限定为英文文献。
AMiner 大数据平台，隐身材料方面的研究热点词云显示：本领域涉及的学科方向众多，包括光学、物理学、材料学、电磁学等。研究者关注的重点研究方向，主要聚焦于光学隐身性能、磁性材料、力学性能、介电常数等。
其中光学方向，研究者关注点主要集中在材料的折射率、负折射率、光学性质。在材料本身方面，近年来研究热度较高的点是磁性材料，铁、镍、锌、不锈钢、奥氏体和相变材料等也属于热点研究方向；材料的介电常数、晶粒度、粒径也是受到广泛关注的研究点。在隐身性能方面，热度最高的研究方向是光学性能和力学性能。力学性能主要反映了结构型吸波材料方面的研究应用需求，可见，结构型吸波材料受关注度较高。
表1 隐身材料的热点研究方向
从论文的国家分布来看，美国是最早进行隐身材料技术研究的国家之一，早期发文量较多。英国、意大利、韩国等国家发文量也保持稳定增长，其中韩国近几年论文发表数量增长较快。我国在隐身材料方面的基础研究不断深入，从论文的发表数量来看，2009 年后论文数量开始超过美国，2018 年间被美国短暂反超，现又回归榜首。
从论文作者所在国家来看，中国的文献量领先于其他国家，总计 2400 篇，其次是美国，共计 1839 篇，中美两国所发文献占全部文献数量的 44.8%。发文量前十的国家包括中国、美国、印度、英国、日本、德国、韩国、法国、加拿大、意大利。其中亚洲国家有中、印、日、韩四个，北美国家包括美国和加拿大，欧洲国家包括英国、德国、法国和意大利。整体来看，亚洲国家的论文引用数低于英国、美国、德国等欧美国家。
表2 隐身材料领域发文量TOP10国家
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从论文发表的合作关系来，中美是各国的主要合作国家。合作最密切的 10 个国家为：中国—美国：366 篇；中国—日本：76 篇；印度—美国：74 篇；中国—新加坡：68 篇；英国—美国：60 篇；中国—英国：54 篇；韩国—美国：50 篇；德国—美国：48 篇；中国—加拿大：47 篇；日本—美国：37 篇。过去十年，中国的论文之中出现过美国、日本、新加坡、英国、加拿大、澳大利亚、印度等 20 个合作国家。
隐身材料领域发表论文数量排名前 20 的机构见下表所示。数据显示，文献量前 20 的机构中，有七所位于中国，国内机构根据文献数量排序依次是：中科院、电子科技大学、南京大学、西北工业大学、浙江大学、哈尔滨工业大学和华中科技大学。
前二十机构中包含六所美国机构，其中加利福尼亚大学的论文数量位居榜首。其余七所机构分别位于印度、法国、新加坡、日本、英国、韩国和澳大利亚。整体来看，美国加州大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室、新加坡国立大学、英国谢菲尔德大学等机构的论文平均引用量较高，我国机构的平均引用量和上述机构相比存在一定的差距。
表4 隐身材料领域文献量TOP20机构
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将 H 指数[1]设定在 5，得出隐身材料领域学者总计 6379 名。学者主要集中在中美两国，还包括亚洲地区的日本、印度以及韩国，欧洲地区的英国、意大利、法国、德国，以及北美洲的加拿大。中美两国学者的数量占该领域全球学者总量的 30.1%。
表 5 隐身材料领域人才主要分布国家
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拥有隐身材料领域学者数量较多的机构主要分布在中美两国。其中有 13 所机构位于中国，分别是中科院、北京科技大学、清华大学、电子科技大学、南京大学、华中科技大学、东南大学、天津大学、哈尔滨工业大学、中南大学、浙江大学、同济大学和上海交通大学。此外，有加利福尼亚大学等 3 所机构位于美国。其余 4 所机构分别分布在新加坡、印度、日本和法国。
表 6 隐身材料领域人才主要分布机构
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我国隐身材料的研究机构包括传统理工强校（清华、哈工大、华中科大等）、国防科技类院校（西工大、北理工、南航等）、特色类院校（电子科大、北科大）、军事类院校（空军工程大学等）。本领域的研究学者分布也以上述高等院校为主，另外还有少部分学者分布在国防科技单位（中国兵器工业集团等）和材料类企业（如光启、东信微波等）。本报告基于 AMiner 科技大数据平台，整理出 25 名国内隐身材料领域代表性学者，并对部分 H-index 较高（＞40）的学者生成画像：
表 7 中国隐身材料研究领域代表性学者
数据来源：AMiner大数据平台，公开资料整理。
东南大学信息科学与工程学院教授。中国科学院院士、东南大学毫米波国家重点实验室主任、电磁空间科学与技术研究院院长、西安电子科技大学电子工程学院院长。崔铁军教授在电磁超材料（Metamaterials）和复杂目标及复杂环境电磁散射特性建模方面进行了系统而深入的研究，取得了一批创新性成果。作为课题组带头人带领团队于 2010 年凭借“基于超材料实现微波段三维隐身和电磁黑洞”获得中国十大科学进展。作为第一完成人获得 2014 年国家自然科学二等奖、2016 年军队科学技术进步一等奖、及 2018 年国家自然科学二等奖。
图 1 崔铁军教授AMiner平台学者画像
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中国工程院院士，现任中科院光电技术研究所所长，微细加工光学技术国家重点实验室主任。是我国微纳光学和亚波长电磁学的主要开拓者之一。在超构表面波、悬链线光学、亚波长电磁学、工程光学 2.0 等领域取得了系统性的成果，突破了经典衍射极限、折反射定律等传统光学理论的局限，研制出新型大视场、高分辨/超分辨成像器件和系统，以及系列薄型天线和吸波材料。获国家技术发明一等奖。
图 2 罗先刚教授AMiner平台学者画像
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浙江大学信息与电子工程学院教授。教育部长江特聘教授，国家杰出青年基金获得者，2021 年当选为 IEEE Fellow。现任浙江省先进微纳电子器件智能系统及应用重点实验室副主任、浙江大学信息与电子工程学院院长。陈红胜教授的主要研究方向是电磁波理论及应用，新型人工电磁介质，电磁波隐身，深度学习与智能电磁调控。有关新型电磁波隐身、逆契伦科夫辐射效应以及负折射效应的论文多次被 Nature、Nature Photonics、Nature China 等列为研究亮点；研究工作被中国科学院《科学发展报告》选为中国具有代表性研究成果。
图 3 陈红胜教授AMiner平台学者画像
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武汉理工大学材料科学与工程学院教授，英国皇家化学会会士，中国微米纳米技术学会会士。武汉理工大学材料学科首席教授，兼任总装某专家组成员。官建国教授的研究方向：纳米复合结构、超材料、光子晶体、纳微发动机、隐身伪装与屏蔽复合材料。曾获军队科技进步一等奖，部分研究成果在多个国家重要工程上实现了规模化应用和产业化。
图 4 官建国教授AMiner平台学者画像
南开大学材料科学与工程学院教授，南开大学碳纳米科技及高分子复合材料研究中心主任。主要从事碳纳米材料、电磁功能复合材料、高分子智能材料及器件等方面的研究，开拓了碳纳米材料在国防领域的重要应用。黄毅教授的研究方向：新型高分子智能材料及器件（智能驱动、传感、自修复等）；电磁屏蔽及吸波材料；碳纳米材料（石墨烯、碳纳米管等）的宏量制备及应用；聚合物纳米复合材料、光电磁功能材料。2018 年获国家自然科学二等奖（R3）。在国际上首次发现并验证了石墨烯的室温铁磁性（Nano Lett），这项研究被 Nature China 选为 2009 年中国大陆及香港地区的突出科研成果。
图 5 黄毅教授AMiner平台学者画像
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哈尔滨工业大学化学系教授。韩喜江教授的研究方向：无机材料化学、光电磁功能高分子、胶体与界面化学。
图 6 韩喜江教授AMiner平台学者画像
本章节以隐身材料研究领域关键词为线索，构建检索词组和范围，检索范围涵盖全球五大主要专利局，共获得专利信息 4.17 万余条；并对获得的专利信息进行筛选排除、简单组合并分析，结果如下：
1.专利申请情况
在隐身材料专利申请方面，世界范围内，隐形材料相关专利申请数量二十年间翻了近三倍，由 2002 年的 96 件增至 2021 年的 275 件。
表 8 隐身材料专利申请趋势
申请（专利权）人国别方面，美国的申请数量曾长期占据主导地位。自 2012 年以后，中国的申请（专利权）人数量显著增长，并超越美国。截止目前，申请（专利权）人总量方面，美国占据首位，其次为中国，中美两国明显高于其他国家。中国和美国以外，其他专利申请数量较多的国家排名依次为日本、德国、英国、加拿大、印度、法国、韩国、俄罗斯。
表 9 申请（专利权）人国家信息
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2.申请专利方向与机构
在所申请的专利分类领域，吸波装置及其相关装置或方法占了大多数，约为 70%。其中吸波装置占其中一半以上，而材料本身的专利申请占据 30%。这表明，专利的申请更多强调应用性和实用性为导向，具有更高的可操作性。
从专利申请人所在机构性质来看，多以实体企业或具有特定方向（如国防或军用）的研究机构为主，高等院校并不占据主导地位。数据显示，国际（不包含中国）隐身材料技术领域专利数量前十机构中，仅有加州大学一家高校，其余全部为企业。
从机构所属国家来看，有 7 家位于美国，2 家位于日本，1 家位于英国，可以反映出美国企业在隐身材料方面的领先地位。
从机构经营业务类型来看，国外在该领域获得较多专利的都是军火、防务和飞机制造领域的国际巨头，如洛克希德·马丁、雷神公司等，此外还包括一部分特种材料企业、电子系统企业、政府机构（美国海军研究实验室）和大学。
表 10 隐身材料专利申请（专利权）人国际机构TOP10
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洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin Corporation）是美国最大的军火商。在隐身材料方面，其专利涉及范围较广，包括光学隐身（如专利US20050213217，US5854298A），电磁波隐身材料（US20030235709A1，US5552455A），除相关材料外，涉及到的隐身技术还有反射回波干扰、切换发动机工作模式来减少雷达截面特性等技术手段。
应用纳米结构方案公司（Applied NanoStructured Solutions， LLC ）是洛克希德·马丁公司的全资子公司，该公司通过连续和可生产可扩展的工艺将碳纳米结构（CNS）直接生长到各种基板上，基板种类包括玻璃、陶瓷和金属。该过程 CNS 含量可调，因此可造出大量不同种类复合材料。围绕此项技术，ANS 申请了大量专利。这些复合材料具有多功能性能，如可以增强的机械性能以及类似金属的导热性和导电性。
英国 BAE 系统公司的产品范围已涵盖海陆空三栖武器系统，其中在战机、坦克等地面武器以及核潜艇、航母研发和建造领域占有领先优势。从专利看，BAE System 申请了大量飞行器、车辆、掩蔽所、水下舰艇的隐身技术相关专利，包括了外形隐身技术（如US11192647）、电子对抗方式（如WO2016162684A1）、隐身涂料技术（如US9834319）。技术全面，涵盖武器类型齐全。
日本东工株式会社申请的专利包括多层叠片制式的远红外伪装和雷达伪装材料，发泡塑料吸波材料，含金属的织品或者面料这几种形式。涵盖了雷达伪装，红外伪装，热伪装。
此外，瑞典戴铂公司也申请有多个隐身材料的专利。涉及到的材料种类包括金属纺织雷达伪装材料，针刺纤维远红外伪装材料，蜂窝状塑料复合材料，三维多孔伪装材料、金属纤维与塑料薄膜混编材料等。涵盖了雷达伪装，红外伪装，热伪装，和光学伪装各方面。
不同于国外，我国在隐身材料技术上的专利主要依托于高校的科研力量。专利数量前十机构中，有 8 所高校，其中以国防科技类高校为主，包括哈工大、西工大、国防科技大等。排名第7位的深圳光启高等理工研究院，是由深圳光启创新技术有限公司的控股企业深圳大鹏光启科技有限公司于 2010 年全资注册发起的一家民办非企业新型科研机构，是我国超材料领域的新型科研机构，是科技部超材料电磁调制技术国家重点实验室的依托单位，在超材料等方面一直处于国内的领先位置，对于隐身材料有着深入的研究，因此对专利布局起步较早。排名第 9 的北京机电工程研究所（有限公司），是国内从事热处理技术开发与技术专业的主导科研机构，在热处理行业具有广泛的影响力。在冶金、重机、军工等行业的大型非标工业加热设备、生产线及成套工艺方面具有独特的技术和经验，多次获得技术进步奖。
表 11 隐身材料专利申请（专利权）人国内机构TOP10
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注：
[1]H指数(H index)是一个混合量化指标，可用于评估研究人员的学术产出数量与学术产出水平。H指数能够比较准确地反映一个人的学术成就。一个人的H指数越高，则表明他的论文影响力越大。
[2]学者遴选参考标准：1.文献发表数量、文献总被引量，H指数；2.两院院士，重要发明、突出贡献与获奖情况；3.在材料学相关组织和机构任职情况。