耐温型低红外发射率复合涂层的制备及性能表征

以青铜粉为颜料,环氧改性有机硅树脂为粘合剂,采用喷涂法制备了环氧改性有机硅/青铜复合涂层。研究了热处理温度及热处理时间对所制备涂层外观、微结构、红外发射率及力学性能的影响。结果表明:环氧改性有机硅/青铜复合涂层最高可耐300℃高温,在300℃下热处理5 h后,涂层外观、微结构保持不变,红外发射率低至0.228,力学性能保持完好,硬度、附着力和耐冲击性分别为4H、1级和50 cm。所制备涂层在250℃下可长时间使用,在250℃下热处理100 h后,涂层外观、微结构仍然保持不变,红外发射率可低至0.227,力学性能保持完好,硬度、附着力和耐冲击性分别为4H、1级和50 cm。     

辐射场对La_(1–x)Sr_xMnO_3红外发射率的影响

采用固相反应法制备了La_(1–x)Sr_xMnO_3 (x=0.1, 0.2, 0.3)样品,以0.76~2.50μm和2.5~500.0μm辐射场与样品相互作用,研究了样品的晶格结构、磁性能和红外发射率。结果表明,x=0.2样品晶格对称性和铁磁性随温度升高而提高;温度达到318 K时,样品处于铁磁–顺磁共存态。由于2.5~500.0μm辐射与样品形成共振,且该波段辐射的高能光子较多,样品在2.5~500.0μm下的温度高于0.76~2.50μm下的温度,从而在2.5~500.0μm下的发射率较高。x=0.1样品在两波段下的发射率随辐射时间没有明显变化,x=0.2样品在2.5~500.0μm下的发射率随辐射时间而显著增高,增高幅度达23%。x=0.3的样品在两波段的发射率随辐射时间缓慢增大。与同温度场相比,辐射场对x=0.2样品的发射率起到抑制作用,且0.76~2.50μm的抑制作用较强。     

C/C复合材料表面金属Ti/TiO2/Pt薄膜的制备及研究

C/C复合材料具有化学性质稳定、热膨胀系数低以及优良的高温稳定性。因此C/C复合材料是制备低红外发射率薄膜的理想基体材料。本文通过改变参数,探究了薄膜厚度、真空热处理温度对薄膜表面形貌、附着力、物相组成、红外发射率等性能的影响。研究发现:当Ti薄膜厚度为1.06μm,真空热处理温度为1000℃时,经过320℃/5 h氧化处理后制备的Ti/TiO_2/Pt薄膜综合性能最好。该工艺制备的Ti/TiO_2/Pt表面较为光滑,粗糙度较小,3～5μm和8～14μm波段的红外发射率分别能达到0.061和0.065,附着力为7.344 MPa。     

钛合金用耐高温高红外发射率涂料的研究

通过溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化树脂体系,按配方比例加入高红外发射率颜填料研磨色浆、硅烷偶联剂、固化剂得到耐高温高红外发射率涂料。采用喷涂涂装于钛合金表面,70~90℃固化温度固化2 h后涂层红外发射率在8~14μm最高可达0.980。在600℃煅烧2 500 s后涂层外观无明显变化涂层完整,机械性能良好红外发射率为0.852,有效地保护了钛合金底材,使其能够在高温环境下具有良好的热稳定性。     

组分偏离对堇青石结构及红外辐射性能的影响

采用固相反应法制备组分偏离的堇青石基红外辐射材料。利用X射线衍射仪、红外光谱仪和IR-2双波段发射率测试仪对样品结构和红外辐射性能进行了表征,结果表明：在1300℃制备的Si偏离量x=0.50的全波段辐射率达到0.90,8～14μm波段红外辐射率达到0.94;Mg偏离量x=0.10的全波段红外辐射率达到0.90,8～14μm波段红外辐射率达到0.93;Al偏离量x=0.20的全波段辐射率达到0.89,8～14μm波段红外辐射率达到0.93。适当的组分偏离能有效提高样品的红外辐射性能。     

低红外发射率涂层的制备及耐高温性能研究

选用漂浮性片状铝(Al)粉为填料、三元乙丙橡胶(EPDM)为黏合剂,采用喷涂法制备了低红外发射率涂层。探讨了填料掺量对涂层红外发射率和微观形貌的影响,同时对涂层的附着力和耐温性能进行了表征。研究结果表明:当w(Al粉)=90%(相对于干胶总质量而言)时,涂层的红外发射率(为0.399)相对最低,Al粉能均匀分散在EPDM基体中,并且涂层的附着力达到1级;经200℃老化8 h后,涂层的红外发射率仍保持在0.45以下;经300℃老化后涂层内部开始出现孔洞,经400℃老化后涂层的红外隐身效果则完全失效。     

耐高温高发射率涂料的研制及性能研究

以有机硅树脂、玻璃粉、陶瓷粉、自制高发射率粉体为主要原料,辅以碳化硅、三氧化二铝等化合物制备了耐高温高发射率涂料。测试了涂层耐热性、耐热震性、发射率等性能,分析了厚度对涂层发射率值得影响。结果表明:所研制的涂层可耐1 200℃高温,可抗20次1 200℃-0℃的热震考核,涂层600℃下1~22μm发射率值为0.93,最佳涂装厚度为30~80μm。     

堇青石--铁氧体基复合节能涂层的结构与红外辐射性能

以Fe2O3、MnO2、Cr2O3和堇青石粉末为原料,采用高温固相反应合成堇青石--铁氧体基红外辐射复合材料。以改良后的硅酸盐无机胶为黏结剂制备红外辐射涂料,采用涂刷工艺在普碳钢基体表面制备红外辐射节能涂层。利用热重--差热分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及红外光谱对粉末的热稳定性、物相组成和微观结构及涂层的发射率进行分析。探讨了黏结剂的浓度、粉胶比对涂层机械性能的影响,确定了最佳的配料比及工艺制度。结果表明:当硅酸盐质量分数为32%、粉胶质量比为1∶1.2时,制备的红外辐射涂层具有较好的红外辐射性能和机械性能,在6~20μm波段内,红外辐射率在0.8以上,最高可达0.94;涂层的附着力为1级,且具有良好的耐磨性、耐冲击性和抗热震性能,可在600℃的碳钢基体表面长期使用。     

胶原-In2O3纳米复合低红外发射率涂料的制备及性能研究

用液一液分散法制备胶原-In2O3纳米粒子复合物。以胶原-In2O3纳米粒子复合物为颜料，环氧树脂为粘合剂，加入分散剂、流平剂、消泡剂等助剂，制得胶原-In2O3纳米复合红外低发射率涂料，并将涂料制成涂层。实验结果表明：涂层的临界颜料体积CPVC为0．473，涂层的红外发射率（1～22μm，8～14μm，3～5μm）为0.658～0.671，涂层耐温性为348℃，硬度、耐磨性、附着力等机械性能良好。     

高红外发射率辐射型外墙节能涂料的研制

基于红外辐射产生机理,采用过渡区金属氧化物掺杂、高温固相烧结法制备陶瓷红外辐射材料,通过正交试验优化工艺条件,并确定配方,制得的红外辐射粉经XRD表征,生成了高红外活性的四氧二铁酸钴反尖晶石相,在26℃,8～13.5μm波段"大气窗口"的发射率大于94%。以此红外材料为功能填料,氟碳乳液为基料,辅以其他颜填料及助剂,制得了在"大气窗口"波段内发射率大于78%的外墙节能涂料,SEM测试表明漆膜表面平整紧密,其他基本性能良好。     

人造板粉末涂装红外加热快速固化技术

根据界面理论、木材的红外非匹配吸收干燥机理,以及红外辐射波长与能量的匹配原理,提出了木材粉末涂装红外辐射波长与能量匹配技术,应用于人造板粉末静电喷涂、涂装前导电剂处理与水分干燥控制以及粉末涂层快速固化工序中。实验表明,利用红外波长2.0~2.5μm穿透原理,确保涂装前含水率控制为6%~9%,表面电阻率为10~5～10~9Ω;利用中红外波长2~4μm达到涂层快速固化目的,低温粉末涂层150℃×5 min固化,中温粉末150℃×8 min固化,涂层质量满足相关技术要求。该技术可以广泛地应用在非金属工件(例如玻璃,塑料,碳纤维等)的表面粉末涂装中。     

陶瓷纤维织物表面TaSi2-SiC高发射率涂层的制备及性能研究

陶瓷纤维柔性隔热毡表面红外辐射能力较弱并且长时间在高温环境下服役纤维易发生析晶失效。针对上述问题，本文在柔性隔热毡表面制备了双组分TaSi2-SiC高发射率涂层，以提高隔热毡的耐温性能。相较于单组分的SiC涂层而言，室温下的双组分TaSi2-SiC涂层表面结构连续且均匀，并且TaSi2的引入有利于促进涂层高温烧结，提高涂层表面的致密性，阻挡外界热量进入纤维基体内部。双组分T3S1（发射剂TaSi2:SiC质量比为3:1）涂层纤维织物经1100℃热处理后仍有较高的拉伸强度约为85MPa，相较于同等条件下的纤维裸布高出19%。此外，涂层中TaSi2与SiC形成协同机制，促进了短波段的红外吸收，明显提高了纤维织物在2~6μm短波段的发射率，T3S1双组分涂层纤维织物在此波长范围内的发射率高达0.955。     

高辐射率红外辐射节能涂料的制备与性能研究

以尖晶石结构的红外陶瓷粉料和堇青石高温焙烧制备复合红外辐射陶瓷粉料,然后与硅酸盐粘接剂混合配制涂料.用SEM、XRD和红外辐射测试等方法对复合红外辐射陶瓷粉料的结构、物相和涂层的红外辐射性能进行了表征.结果表明:经高温焙烧后具有尖晶石结构的粉料与堇青石之间未产生明显的高温固相反应,这有利于在高的工作温度下红外辐射涂层保持其物相结构和红外辐射性能的稳定.涂层在2.5～5 μm波段平均辐射率为0.88,6～15 μm波段辐射率达到0.9以上,而且具有良好的耐热震稳定性和节能效果.     

二氧化硅/二氧化锆核壳复合材料的制备及性能

合成了一种新型的二氧化硅/二氧化锆(SiO2/ZrO2)核壳型复合材料。利用异丙醇锆的水解缩合在SiO2微球表面沉积ZrO2层,得到二氧化锆包覆的SiO2/ZrO2核壳型复合氧化物。采用SEM、EDX、XRD等对复合材料的形貌及性质进行表征。利用IR-1红外发射率测量仪测定复合粒子在8～14μm波段的红外发射率。结果显示:该复合物具有明显的核壳结构。随着沉积次数的增加,ZrO2在SiO2表面的含量增加。ZrO2层经高温热处理可分别形成四方和单斜两种晶型。ZrO2层沉积在SiO2表面后,得到的SiO2/ZrO2核壳复合粒子的红外发射率较基底SiO2的有所降低。ZrO2的晶型也影响着复合材料的红外发射性能。ZrO2层为单斜晶的SiO2/ZrO2核壳复合物在8～14μm波段的红外发射率值比ZrO2层为四方晶时的更小。ZrO2层和SiO2球之间的界面作用解释了该复合材料红外发射率降低的原因。     

低发射率红外伪装涂料的制备及性能研究

红外伪装涂料的光学波段光谱曲线应与背景的光谱曲线尽量接近,同时应具有较低的表面发射率,能与背景的红外辐射相适应。制备了几种不同的红外伪装涂料,分别制成不同厚度的涂层,并测定了涂层的光谱反射率及红外发射率。制备的涂料在光学波段具有较好的伪装性能,在涂层厚度为0.1 mm时的红外发射率为0.811。     

镍掺杂铝酸镧涂层的制备及其红外辐射性能

采用溶胶?凝胶法合成了Ni2+掺杂的LaAlO3基红外辐射材料LaAl0.6Ni0.4O2.89 (LANO),以其为辐射基料,利用喷涂工艺在氧化铝陶瓷片表面制备红外辐射涂层,考察了磷酸二氢铝、铝溶胶、硅溶胶和钠水玻璃4种粘结剂对涂层物相组成、热稳定性和红外辐射性能的影响. 结果表明,以LANO为辐射基料、铝溶胶为粘结剂时,涂层红外辐射性能最佳,3?5 ?m波段红外发射率达0.93;所制涂层具有良好的抗热震性能,50次热震后涂层未明显剥落失效;涂层具有显著的强化辐射传热效果,节能率达31.7%.     

航天飞行器用高发射率红外辐射涂层的制备及性能研究

以碱金属氢氧化物及其氧化物和SiC等复配得到了高发射率红外辐射粉料，然后与硅橡胶混合配置，再通过空气喷涂法制备得到了高发射率红外辐射涂层。通过力学、热学、红外辐射、隔热试验等对涂层的各项性能进行了表征。结果表明：辐射涂层具有高红外发射率（>0.85），表现出优异的隔热性能。与添加1 mm长的碳纤维制备的涂层相比，3种添加500μm的短切玻璃纤维制备的自研辐射涂层具有更好的力学性能、界面结合强度以及表面状态。综合对比3种自研辐射涂层，其中添加由SiC以及铁、铝、镁的氧化物组成的辐射填料制备的涂层A效果最优，红外发射率高达0.93，拉伸强度达到2.89 MPa，断裂伸长率达到114%，拉伸剪切强度达到1.36 MPa。     

Y_2O_3掺杂对Mg_(0.8)Mn_(0.2)Fe_2O_4结构及红外性能的影响（英文）

采用常规固相合成法制备Y2O3掺杂的尖晶石型Mg0.8Mn0.2Fe2O4(MMF)红外辐射材料,借助于X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜和红外发射率测试,研究了Y3+掺杂对材料的微观结构及红外辐射性能的影响。当Y2O3掺杂量为0.6%(质量分数)时,镁锰铁氧体性能最优,在3~5μm和8~12μm波段的红外发射率分别达到0.869和0.948。     

氯化钠模板法制备光谱选择性聚乙烯膜的研究

采用氯化钠模板法制备了光谱选择性聚乙烯膜。采用压汞仪、紫外-可见分光光度仪(UV-Vis)以及傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了其气孔直径分布和紫外-可见光-近红外光谱特性。结果表明：聚乙烯膜内部分布着细小的气孔，具有光谱选择性。当氯化钠质量分数为40%时，在AM1.5太阳光光谱波段(0.3～2.5μm),聚乙烯膜的光谱吸收率低，其平均光谱吸收率为25%;在大气红外辐射窗口波段(8.0～13.0μm),聚乙烯膜的光谱发射率高，其平均光谱发射率为81%。     

水性建筑节能涂料的制备工艺优化

以铬绿为颜料的水性建筑节能涂料为研究物,探究其主要制备工艺对涂层性能的影响。采用差示扫描量热仪、紫外/可见/近红外分光光度计、红外发射率测量仪、涂层光泽度测量仪和涂层测厚仪对涂料性能进行表征。结果表明,增大固化温度可明显提高涂料的固化速度。涂料固化温度、涂料体系粘度、涂层表面粗糙度和涂层厚度对涂层8~14μm波段的红外发射率影响均较小,但对涂层太阳光和近红外反射比有一定的影响。固化温度、粘度、制备方式和厚度分别以65℃、370.1 m Pa·s、喷涂和250μm为宜。实际应用时应综合考虑几种制备工艺来获得较满意的涂层性能。