固化温度对低发射率涂层综合性能的影响

以环氧改性有机硅为基料、铝粉为填料,制备了低红外发射率涂层。研究固化温度对涂层综合性能(力学特性和耐腐蚀性能)的影响,并对其影响机理进行分析。结果表明,当固化温度为180℃,制得的涂层能在保持低红外发射率的同时具有最佳的综合性能,涂层中填料与树脂基体形成的界面结合良好,呈致密膜状,基本实现了红外隐身涂层低发射率与工程应用性能的兼容。     

3～5μm波段低发射率耐高温PbO涂层的研究

在不使用粘合剂的情况下,制备3～5μm波段低红外发射率耐高温PbO涂层,研究不同粘结温度条件对涂层发射率的影响,并通过XRD、SEM、IR对样品进行测试。研究结果表明,随着粘结温度的升高、升温速率的减慢及保温时间的延长,涂层样品的发射率都逐渐增大,并从微观结构的角度对样品发射率影响机理给予解释;通过优化工艺条件,可制备发射率最低为0.20的涂层,且制备的涂层比较致密,与基板粘结的非常好。     

BCG/CaCl2/PEG-g-CDA粉体及涂层的热致变色变发射率性能研究

采用传统的液相反应法,以溴甲酚绿(BCG)为发色剂、氯化钙(CaCl_2)为显色剂、具有固-固相变性能的接枝共聚物聚乙二醇-g-二醋酸纤维素(PEG-g-CDA)为溶剂,制备BCG/CaCl_2/PEG-g-CDA三组分体系的粉体。通过优化液相反应的合成温度,制备出具有优异热致变色变发射率性能的粉体。采用丙烯酸树脂和有机硅树脂与上述粉体混合制备涂层并研究其变色变发射率性能。结果表明:粉体的最佳合成温度为70℃,采用丙烯酸树脂制备的涂层具有最优的热致变色变发射率性能;粉体能可逆地从绿色变化到赭石棕色,变色温度为52~57℃,发射率从0.756变到0.945,变化量为0.189,变化区温度为50~62℃;涂层能可逆地从绿色变到赭石棕色到金黄色,变色温度为50~90℃,发射率约为0.8。     

改性羰基铁粉在红外/雷达兼容涂层中的应用

以羰基铁粉作为颜填料,聚氨酯作为树脂基体,制备雷达/红外兼容隐身单涂层,分析羰基铁粉的形态、含量以及球磨时间对涂层红外低发射率以及雷达吸波性能的影响。结果表明:未球磨时,颜填料质量分数为60%,涂层厚为2 mm,在18 GHz处其涂层反射率的最小值达-9.3 dB,其涂层的红外发射率为0.85;球磨16 h,羰基铁粉由球状变为片状,质量分数为60%,其涂层的红外发射率降低至0.69,雷达吸波性能略有降低。羰基铁粉有望成为红外/雷达兼容隐身材料。     

基于环氧树脂的低红外发射率材料研究

将环氧树脂与对醇酸清漆、聚氨酯清漆、酯胶清漆在红外性能、力学性能和耐化学性能方面进行比较,在红外性能差别不大的条件下,环氧树脂的力学性能和耐化学试剂性能优势突出,是制备红外复合涂层的理想粘合剂。对环氧树脂掺杂平均粒径48μm片状铝粉,对不同铝粉质量分数和不同厚度的涂层进行测试和表征。结果表明,以环氧树脂为基体制备出的低红外发射率材料,在铝粉质量分数为30%,漆膜厚为30～45μm时,红外发射率为0.25。     

助剂对红外低发射率涂层耐环境性能优化研究

为提高红外低发射率涂层的耐环境性能,向涂层中依次加入表面活性剂炔二醇和有机硅烷A-189,进行红外发射率(8～14μm)、力学性能、扫描电子显微镜(SEM)、耐环境性能与附着力的跟踪测试.结果表明:当表面活性剂炔二醇添加质量分数为2％、有机硅烷A-189添加质量分数为4％时,低发射率涂层的耐环境性能最优,42 d耐热盐水腐蚀后,发射率升至0.147,变化量不足0.1,涂层附着力维持1级,表面活性剂和有机硅烷对涂层耐环境性能的协同优化效果较好.     

复合填料协同制备低发射率与低光泽兼容涂层

在低发射率涂层中添加有机消光剂进行消光处理,涂层的光泽度明显降低,但涂层的发射率也大幅升高;通过对加入消光剂后发射率升高原因进行分析,提出发射率与光泽度兼容涂层的模型;用不同型号的铝粉代替消光剂,探讨用复合填料制备低发射率低光泽兼容涂层的规律。其中进行复合的金属铝粉的漂浮态及遮盖力对结果有很大影响。     

8～14μm波段低发射率涂料的制备与优化研究

从填料添加量、粘合剂的选用、填料和粘合剂的优化组合三个方面对红外隐身涂料在8～14μm波段的红外发射率进行研究。研究表明:填料的添加量与涂料发射率有线性和"U"型曲线两种典型关系;当以物理性能良好的聚氨酯为粘合剂时,涂料发射率较高,以红外透明性能较好的三元乙丙橡胶为粘合剂时,涂料发射率可与填料发射率相近;当三元乙丙橡胶与Cu粉优化组合形成涂料时,涂层发射率最低可达0.2。初步分析涂层低发射率的机理,并对其工程化应用展开初探。     

铝粉的漂浮态对红外低发射率涂层耐腐蚀性能的影响

为对比不同漂浮态Al粉填料对涂层发射率及耐腐蚀性能的影响,对添加不同含量不同漂浮率铝粉的涂层进行试验。对最佳涂层进行扫描电子显微镜、力学性能、耐盐水、发射率与附着力的测试以及Tafel曲线测试。结果表明:当填料为非浮型铝粉时,最佳添加量为40%;当填料为高漂浮型铝粉时,最佳添加量为20%;高漂浮型铝填充容积比更低,其在涂层中的排列整齐有序且紧密,减少了涂层表面的孔隙与缺陷,从而保证该样板在长达48 d的热盐水浸泡后,发射率仍然低于0.25,附着力仍保持1级。高漂浮型铝粉涂层在发射率及耐腐蚀性能方面均优于非浮型铝粉涂层。     

柠檬酸络合法制备8YSZ及高温热处理对其发射率的影响

采用柠檬酸络合法制备8YSZ粉体,通过测试发现该粉体常温至600℃的发射率呈现不断降低的规律。对所制备的8YSZ粉体进行高温热处理,结果表明,1 400℃处理2 h的粉体发射率最低,在600℃下可降至0.288,可以选作为红外隐身涂层的颜料。通过EDS、XRD、SEM等表征手段,探讨分析了热处理影响8YSZ粉体发射率的机理。     

8～14μm波段低红外发射率与低光泽度兼容涂层的制备方法初探

采用添加消光剂、添加色浆、球磨混合金属粉填料3种方法对低发射率涂层进行消光处理。结果表明:当添加普通消光剂如气相SiO2、纳米TiO2时,涂层的光泽度明显降低,但发射率明显升高;清漆中加入色浆后光泽度降低,但当Al粉添加量大于等于20%,涂层光泽度显著升高且涂层表面基本只显示出闪亮铝色;选择青铜粉部分取代铝粉作为填料混合球磨可以制备出光泽度和发射率都比较低的兼容涂层;球磨混合金属粉时球磨时间要恰当,球磨时间太短不利于涂层光泽度的降低,太长影响涂层发射率。     

柠檬酸络合法制备8YSZ及高温热处理对其发射率的影响

采用柠檬酸络合法制备8YSZ粉体，通过测试发现该粉体常温至600℃的发射率呈现不断降低的规律。对所制备的8YSZ粉体进行高温热处理，结果表明，1400℃处理2 h的粉体发射率最低，在600℃下可降至0.288，可以选作为红外隐身涂层的颜料。通过EDS、XRD、SEM等表征手段，探讨分析了热处理影响8YSZ粉体发射率的机理。     

低发射率涂层与超材料吸波体兼容性能的研究

采用添加炭黑阻抗匹配层的方法提高(8～14)μm波段低发射率涂层与超材料吸波体的兼容性。发射率由IR-2型发射率测试仪测试,用弓形法测量添加炭黑阻抗匹配层前后,低发射率涂料与超材料吸波体复合结构在(2～18)GHz频段的反射率损耗曲线。结果表明:涂覆低发射率涂层对超材料吸波体的吸波性能影响较大,(2～18)GHz频段的平均反射损耗衰减5.81 dB;-10 dB吸波带宽缩短4.2 GHz。在低发射率涂层与超材料基板之间添加炭黑匹配层后,复合涂层的发射率基本保持不变,但是提高了涂层与超材料的兼容性能,涂覆后(2～18)GHz频段的平均反射损耗仅减少2.16dB;-10 dB带宽仅减少3.16 GHz。     

兼容伪装功能的热反射涂层技术指标分析

从国军标的迷彩伪装技术指标出发,对兼容伪装技术要求(可见光-近红外和热红外波段)的热反射涂层的光谱技术指标进行研究。结果表明:为满足国军标对可见光-近红外的伪装要求,兼容伪装功能的热反射涂层反射率应限定上限值,以翠绿色涂层为例,热反射涂层太阳反射率≤41.8%,近红外反射率≤72.5%方可满足伪装技术要求;通过提高涂层的太阳反射率,有助于改善日照条件下涂层的热红外伪装效能以及放宽涂层低发射率的限定值,以翠绿色涂层为例,太阳反射率为35%的热反射涂层发射率可放宽到不超过0.72,太阳反射率为41.8%的热反射涂层发射率可放宽到不超过0.81。     

高温高红外发射率填料的制备及性能研究

利用Mn O2、Fe2O3、Co2O3、Cu O过渡金属氧化物为原料,采用高温固相烧结法制备高发射率填料。用XRD、SEM对所制备的填料进行结构和形貌表征,并用发射率仪测试填料的发射率性能。结果表明:当Mn O2质量分数为50%,在1 150℃的高温下保温3 h时制备的具有尖晶石结构的红外辐射粉体的发射率较高,在3~5μm波段600℃测试时发射率为0.98。     

等离子喷涂镍铬硼硅结构性能的研究

采用大气等离子喷涂方法制备镍铬硼硅耐磨涂层,对涂层的结合强度、硬度等性能进行分析,对机械加工后的涂层进行显微组织分析。研究结果表明,等离子喷涂工艺可用于制备镍铬硼硅耐磨涂层,该涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性。     

碳纳米管涂层红外发射率的研究

研究环氧树脂基碳纳米管涂层在2～5.6、8～12μm波段内的平均发射率,分别考察单壁碳纳米管(L-SWNT-1*)和多壁碳纳米管(L-MWNT-10)在上述两个波段内发射率随温度、碳纳米管浓度的变化。研究结果表明:随着温度的升高,实验所用碳纳米管涂层在上述两个波段内的平均红外发射率随之降低;随着碳纳米管浓度的增加,在常温下,涂层的红外发射率变化不大,稍有增加的趋势,而在80℃时却有明显的降低趋势。说明碳纳米管具有一定的高温红外隐身特性,且碳纳米管在短波2～5.6μm比在长波8～12μm其发射率具有更明显的负温度系数效应。     

热红外伪装技术的现状与发展(下)

四、热红外伪装技术的发展重点和发展方向 1.热红外伪装涂料和涂层技术 1)发展重点:一是发展低红外发射率涂料和涂层。其发展途径是研制低红外发射率的胶结剂;在涂料中适量采用能降低涂料发射率的金属微粒;增加涂料底层的红外反射,具体做     

装甲隐身涂层940nm双向反射分布函数

红外隐身涂层的激光隐身性能测试侧重于外场整车后向反射率测量,其测量精度有限。针对这一缺点,按照国军标制作红外隐身涂层样品,在实验室条件下,用特定激光波长(940 nm)激光作为照射源,以聚四氟乙烯标准白板为参考标准,采用相对法测量不同红外发射率隐身涂层样品的双向反射分布函数(BRDF),系统测量精度优于7%。误差分析表明测量结果可信。     

聚氨酯防水涂料在装配式建筑中的防水防腐蚀研究

为得到环保且防水、防腐蚀性优越的聚氨酯防水涂料，以异氰酸酯为主要原料，制备新型单组分聚氨酯防水涂料，测定涂层渗水率，研究灰色聚氨酯面漆及其组合涂层的防水防腐蚀性能。结果表明：增加涂膜厚度可延长涂层渗水率达到饱和的时间，3层涂层的渗水率最低为0.027 25%，当改良剂Hardener VP LS 2959质量分数为4%时，聚氨酯防水涂料性能最佳，可解决针孔、气泡、鼓包等问题。