激光防护材料及其在涂层中的应用研究进展

激光武器由于打击能量大、打击精度高、抗干扰能力强等优势已成为各军事强国竞相研究的技术领域。相应地如何开展激光防护工作成为科研人员亟须解决的难题,而之前对于激光防护材料及其在涂层中的应用研究进展仍未有较全面的归纳总结。首先介绍激光武器的优越性能和激光防护的重要意义;接着总结激光防护机制,包括激光与材料相互作用机理和三种激光对材料的破坏形式,提出激光防护材料的原理和要求,并归纳激光防护材料的研究进展,包括高反射率材料、耐烧蚀材料,以及相变材料等的防护特点和防护效果。随后归纳这几种材料在涂层中的应用研究进展。最后指出目前激光防护技术存在的局限性,并探讨激光防护材料未来的研究方向。根据激光与材料的作用机理,分别从高反射、耐烧蚀和激光软防护方面对防护材料进行综述,并分别综述各类材料在涂层中的应用,对防护材料的发展方向进行展望。填补了对于激光防护材料及其在涂层中应用研究进展总结的空白,可为激光防护新技术的发展提供借鉴。     

钢铁材料热处理防氧化涂层的研究

采用Ｘ射线衍射，扫描电镜（ＳＥＭ）和能谱分析仪等手段研究了防氧化涂层高温加热后的相组成、成分变化、涂层结构及其对防氧化效果的影响。试验证明Ｋａ２Ｏ·ＳｉＯ２和ＳｉＣ有明显防氧化效果。初步分析了其作用机理，并在大量试验的基础上优化出在１１００℃以下对钢铁材料防氧化防脱碳效果较好的ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣｒＯ３－ＳｉＣ系列涂料。     

海洋钢结构长效复合防护涂层及其性能研究

为解决海洋钢结构耐腐蚀的难题,研究了一种长效复合防护涂层,确定了涂层制备工艺.试验结果表明,复合涂层具有良好的耐腐蚀性能,其防护寿命可达10年以上.     

钢铁材料含氟聚合物协合涂层技术研究

为了解决钢铁材料的耐磨自润滑问题,研究了钢铁材料化学镀镍协合含氟聚合物涂层技术.首先,采用化学镀的方法,在钢铁表面制备化学镀镍层,然后进行扩孔处理,并引入功能性氟聚合物,通过真空精密热处理改性,最终形成协合涂层.涂层显微维氏硬度HV(0.5N)∶ 680～850,动摩擦因数小于0.15,具有干膜润滑性能,耐5%中性盐雾试验500h,综合性能优异.采用SEM、x-ray 能谱分析等对涂层的组织结构进行了观察和分析,探讨了协合机理.     

钢铁表面高强韧涂层的研究进展

在钢铁材料表面制备硬质涂层,可明显改善其表面硬度低和耐磨性差而导致在摩擦工况下使用寿命低的问题.然而传统均质涂层在提高强度、硬度和耐磨性的同时,会大幅降低其韧性,即强度和韧性呈现"倒置关系".针对强度-韧性的"倒置关系",设计并开发出具有高强、高韧、高耐磨的涂层,对扩大钢铁材料的应用具有重大意义.从制备工艺、微观组织、...     

火箭发射台用热防护涂层材料的应用研究

目的通过双层涂层材料结构,获得综合性能优良的适用于火箭发射台表面的热防护涂层材料。方法以环氧树脂为底层基体材料,加入不同的助剂,再以有机胶为表层基体材料,加入填料和助剂,制备出一种用于火箭发射台的热防护涂层材料。通过附着力和弹性模量对热防护涂层的力学性能进行研究,通过小型发动机烧蚀试验对热防护涂层的热学性能进行研究。最后,通过将热防护涂层涂覆在火箭发射台上,考察研制的热防护涂层经火箭发射后的实际使用效果。结果经测试,热防护涂层材料的附着力达到5.35 MPa,弹性模量为446.72 MPa。当涂层厚度为15 mm时,金属背面温度最高不超过40℃。热防护涂层材料线烧蚀率的平均值为0.515 mm/s。将所研制的热防护涂层材料在国内某火箭发射台上进行使用,使用结果表明,该热防护涂层材料能够承受火箭发射时尾焰的燃气流冲刷,涂层的脱落面积不超过总涂覆面积的10%。结论所研制的热防护涂层材料可以在火箭发射台上使用,并且使用效果良好,起到了保护火箭发射台的作用。     

核工业聚合物防护涂层材料

聚合物防护涂层广泛用于国民经济各个部门。它的最基本的功能是用以将材料基体和环境介质分隔开，而满足不同的目的要求，例如：防蚀作用，装蚀作用，标志作用，功能作用。     

可燃药筒的防护涂层

简述可燃药简表面防护涂层的发展过程,在此基础上还阐述各种防护涂层的功能特点和施工工艺方法.在可燃药筒表面涂复多功能复合涂层,可大大提高药筒的贮存与防护性能,也能保障其燃烧性。     

钢结构腐蚀与涂层防护

钢结构处于不稳定状态会发生腐蚀现象,采用防腐蚀涂层是最有效、最经济、应用最普遍的方法,本文介绍了钢结构发生的电化学腐蚀反应现象,目前对涂层防护机理的研究现状及评定涂层防腐性能的方法,指出涂层防护机理的深入研究,对研制性能更优的防腐蚀涂料和涂装技术具有重要指导意义。     

铸铁件消失模水基涂料的研制

选用石英粉与铝矾土做为耐火骨料、硅溶胶等为粘结剂 ,通过正交试验 ,确定了铸铁件消失模水基涂料的最佳配比 ,并考察了涂料的多种性能 ,进行了生产应用。结果表明 :该涂料性能优良、成本低廉、具有广泛的推广价值。     

纳米自修复涂层在GH907材料腐蚀防护上的应用

GH907材料具有高强度、低热膨胀系数和良好的冷热疲劳性能,但在高温环境中长时间工作会产生严重的腐蚀。为使该种材料在航空、航天和船舶等高技术领域良好应用,设计开发了一种SKNC-65纳米自修复涂料对GH907材料进行防护腐蚀,并采用热振、盐雾、湿热和抗氧化试验验证其耐蚀性。结果表明,该涂层能够满足对试件基体的防护要求。     

钢结构长效防腐配套设计涂层

本文基于长效防腐配套的设计依据及原理,对长效防腐配套的三层体系即底涂层、中间涂层、面涂层的原理进行了分析与比较,最后依据不同设计年限提出了相应的长效防腐配套体系。     

海洋大气中钢结构用锌铝伪合金喷涂层防腐蚀体系

高铝含量的锌铝伪合金喷涂层可采用大功率二次风熔丝喷涂工艺获得,适用于海洋大气中的钢结构。长达16 000 h的加速盐雾试验表明,该涂层是一种长效防腐涂层,据推算,在海洋大气条件下,其寿命可达80年。为确保防腐蚀效果,应提高锌铝伪合金喷涂层中铝的含量,经测定,我国目前锌铝伪合金喷涂层表面的铝、锌氧化物体积分数之和已达到70%。     

WC涂层对40Cr密封体材料抗磨损性能的影响

密封体材料在服役工况下易因磨损、腐蚀损伤而导致密封失效。采用在密封体表面制备耐磨涂层的方法可有效提高密封体的耐磨性能。本研究选用40Cr钢为密封体基体材料,WC陶瓷和Ni60+WC陶瓷为涂层材料,采用等离子喷涂的方法制备涂层材料,测试了涂层厚度、硬度,分析了涂层与基体材料的界面结合特性,对基体材料和涂层材料进行了两体磨损试验,分析了试验材料的磨损机理。研究结果表明:WC涂层和Ni60+WC涂层表面硬度高,涂层厚度均超过1 000μm,且与基体间结合良好;与基体40Cr相比较,两种涂层在销盘磨损试验中因高硬度WC陶瓷的存在表现出良好的耐磨性,WC涂层磨损抗力是40Cr基体的1.9倍,Ni60+WC涂层磨损抗力是40Cr基体的2.5倍,且Ni60+WC涂层因含金属Ni致使涂层脆性降低,耐磨性最优。     

基于超材料设计的羰基铁低频复合吸波涂层研究

为获得低频宽带吸波材料,本文采用共沉淀和原位聚合技术制备了羰基铁/CoFe₂O₄/PANI三元复合材料,并以此为介质层,借鉴超材料思想,设计了一种基于超材料结构的羰基铁复合吸波涂层,改善了低频吸波性能。分析了超材料的结构设计对羰基铁/CoFe₂O₄/PANI涂层吸波性能的影响,并对赋予超材料结构后的复合涂层的吸波机理进行了研究和讨论。通过仿真优化发现,在电阻膜方阻值为10mΩ/□和镂空十字电阻膜图案尺寸达到最佳时,在相同厚度下赋予超材料结构后的复合涂层具有比单一羰基铁涂层更宽的吸收频带以及更低的吸收频率,在3.8-6.9GHz频段内反射率均小于-10dB。研究表明,将超材料结构融入到羰基铁涂层性能改进中,能够有效提升其低频吸波性能。     

羰基铁粉复合多孔吸波涂层的优化设计

目的 解决吸波剂羰基铁粉颗粒(CIP)构成的吸波涂层存在密度较大、涂层厚度过大的问题.方法 利用三维多孔结构降低复合吸波涂层的密度并改善阻抗失配,从而构筑轻质宽频羰基铁粉复合吸波涂层.利用有限元分析软件建立了羰基铁粉/石蜡复合多孔吸波涂层的仿真模型,通过仿真研究了三维多孔结构的孔隙率、孔径和孔隙分布方式对复合吸波涂层性能(最小反射损耗、有效吸收带宽、峰值吸收频率和密度)的影响规律,揭示了羰基铁粉多孔结构的吸波机理,并确定了具有最佳综合性能的羰基铁粉三维多孔复合吸波涂层的结构参数.结果 随着孔隙率的增加,涂层密度减小且峰值吸收频率向高频移动;而随着孔径的减小,涂层除峰值吸收频率向高频移动外,最小反射损耗和有效吸收带宽分别呈减低和增加的趋势,吸波性能得到有效改善.孔隙分布方面,在随机、有序、梯度递减和梯度递增4种分布方式中,梯度递减分布表现出最佳的吸波性能.相较于无孔结构,羰基铁粉质量分数为75％、孔隙率为16％、孔径为0.325 mm、孔隙呈梯度递减分布的三维多孔涂层,其有效吸收带宽(RL<–10 dB)拓展了49.3％(从4.10 GHz增加到6.12 GHz),密度降低了4％(从2.71 g/cm3降低到2.6 g/cm3),而最小反射损耗仅仅损失0.7％.结论 多孔结构的引入可以实现羰基铁粉涂层轻质、宽频吸波的目的.