石墨烯耐高温红外低发射率涂层制备研究

以改性有机硅树脂为基料,以低熔点玻璃粉为填料,以铝粉、石墨烯为红外低发射率填料,制备出一种能耐400℃的红外低发射率隐身涂料,并探究了填料、助剂等对耐高温涂料的影响规律。结果发现:改性有机硅树脂、玻璃料、石墨烯、铝粉在最优添加比例时,涂层红外发射率为0.35。     

低红外发射率涂层力学寿命预测

采用环氧聚氨酯(EPU)和铝(Al)分别作为粘合剂和填料制备低红外发射率涂层.EPU/Al复合涂层的力学性能通过耐冲击强度实验进行了测试.我们发现,力学性能随着加热温度的升高和时间的延长而下降,涂层的最高耐受温度为573K.此外,采用Arrhenius关系计算了低红外发射率EPU/Al复合涂层在不同马赫数下冲击强度下降至某一水平的力学寿命.与观测数据相比,计算结果验证了模型预测的有效性.目前的工作表明,低红外发射率EPU/Al复合涂层表现出良好的力学寿命,Arrhenius关系是有效的并在工程应用方面表现出潜力.     

石墨烯红外低发射率涂料制备及性能研究

将石墨烯应用在红外低发射率涂料中,研究了其漆膜电导率、红外发射率和力学性能.研究表明,当石墨烯添加量为1.5%时,电阻率降至0.59×10^6Ω·cm,漆膜发射率可降至0.13,相对传统纯金属的,红外低发射率漆膜红外发射率明显降低,且漆膜具有更优异的力学性能.     

低红外发射率涂层的力学性能研究

以铝粉为主要填料,以环氧改性有机硅树脂为粘合剂,制备了发射率低至0.10的环氧有机硅低红外发射率涂层.研究了分散剂、滑石粉和固化温度对涂层力学性能的影响,并对其在涂料中的作用机理进行了探讨.结果表明,当滑石粉的质量加入量为2%、分散剂的加入量为2%、热处理温度为200°C时,制得的涂层能在保持低红外发射率的同时具有最佳的力学性能.     

聚氨酯/复合金属颜料涂层的制备及红外发射率

以铝(Al)粉及青铜(Bronze)粉为复合颜料,聚氨酯(PU)为粘合剂,制备PU/AlBronze复合涂层,研究了涂层的微结构和红外发射率。结果表明:PU/AlBronze复合涂层具有类似一维光子结构特征,其发射率可低至0.186,且明显低于以单一金属颜料所制备的FU/Al及PU/Bronze涂层的发射率。其原因,一是复合涂层中由一维光子结构引起的反射光谱具有明显的多重反射峰;二是相比以高密度金属颜料制备的PU/Bronze涂层,PU/AlBronze涂层的表层树脂层的厚度明显降低,从而使其对涂层发射率的增量明显降低。     

改性石蜡制备及低红外发射率研究

采用丙烯酸接枝石蜡与苯胺酰胺化的方法制备改性石蜡,以此为黏合剂,Al粉为填料,制备出发射率可调的复合相变材料,并对复合相变材料的结构、热性能、控温效果和红外发射率进行了表征。结果表明,改性石蜡的相变温度提高了16.3%,相变潜热提高近60%,控温效果提高了39.3%,添加40%Al粉的复合相变材料的红外发射率可降至最低。     

聚氨酯基低红外发射率涂层的力学性能研究

以铝粉为主要填料,聚氨酯为粘合剂,制备了8~14μm波段发射率低至0.10的低红外发射率涂层。研究了基板处理、涂层厚度和固化温度对涂层力学性能的影响,并对其在涂料中的作用机理进行了探讨。结果表明,当基板用偶联剂处理、涂层厚度为30μm、热处理温度为80℃时,制得的涂层能在保持低红外发射率的同时具有最佳的力学性能。     

低红外发射率水性聚氨酯/青铜复合涂层的制备及性能表征

为改善传统低红外发射率聚氨酯(PU)/青铜复合涂层的环保性能,以自制水性聚氨酯(WPU)为黏合剂,片状青铜粉为功能颜料,采用简单的刮涂法制备了具有低发射率、低光泽特性和良好力学性能的绿色环保型WPU/青铜复合涂层;系统地研究了固化温度、青铜粉添加量及交联剂对涂层性能的影响规律。结果表明:该涂层的发射率和光泽度均随着固化温度的升高而逐渐降低,较高的固化温度有利于实现涂层的低发射率和低光泽特性;随着青铜粉添加量的增加,涂层发射率呈先降低后升高的趋势,涂层光泽度呈逐渐降低并趋于稳定的变化规律;水性交联剂的使用可明显提高涂层的硬度,当交联剂添加量为3%(质量分数)时,涂层具有良好的综合性能,发射率和光泽度可分别低至0.269和6.4,硬度、附着力和耐冲击强度可分别达到3H、1级和500N·cm。     

红外高发射率涂层的研究进展

红外高发射率材料具有良好的辐射与吸收性能,可有效改善物体表面的辐射系数,增强辐射传热从而达到散热的目的。随着国防科技与工业技术的发展,高发射率材料已被广泛应用于航空材料、工业窑炉材料、建筑材料、电子、冶金等领域,其中涂层材料的运用占较大比重。目前,美国、英国等发达国家每年投入数亿资金用于高发射率涂层的研究,超薄、复合、多功能的涂层材料成为近年来主要的发展趋势。概述了高发射率材料的种类,比较了高发射率涂层几种制备方法的优缺点,并总结了影响涂层发射率的因素与提高发射率的途径。     

改性环氧树脂的合成及在低红外发射率涂层上的应用

合成了聚氨酯改性环氧树脂,研究了合成改性环氧树脂的最佳反应时间,通过红外光谱(IR)研究了聚氨酯预聚体和环氧树脂之间的化学反应,不同聚氨酯预聚物添加量对改性树脂固化物冲击韧性和拉伸强度的影响,并以该树脂制备了低红外发射率涂层,研究了聚氨酯不同添加量及固化剂种类对涂层柔韧性和硬度的影响。结果表明,制备改性环氧树脂的最佳反应时间为3h,红外谱图显示聚氨酯预聚体成功接枝到环氧树脂上。当聚氨酯预聚体的添加量为环氧树脂质量的10%时,改性树脂冲击韧性和拉伸强度达到最大值;选用聚酰胺为固化剂时,涂层的柔韧性可达1mm,铅笔硬度始终保持在3H。     

Ge/ZnS一维光子晶体的设计、制备及低红外发射率性能

通过从理论上分析介质层厚度、不同介质材料的折射率差及周期数对一维光子晶体红外发射率的影响规律,设计得到了可实现8~14μm波段低红外发射率性能的Ge/ZnS一维光子晶体。随后采用光学镀膜技术在石英基片上通过交替沉积Ge层和ZnS层的方法制得所设计的一维光子晶体,并采用扫描电镜(SEM)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别对其微结构及光谱发射率进行了系统研究。结果表明,所制备一维光子晶体在8~14μm波段具有低红外发射率性能,其平均发射率可低至0.195。采用Ge、ZnS等无机半导体材料,通过合理的一维光子晶体设计同样可以获得低至0.2以下的红外发射率。     

葡萄糖基碳包覆ZnFeO的合成及其红外发射率研究

为抑制锌铁氧体在8～14μm频段的红外发射, 以水热合成的ZnFeO粒子为种子, 进一步在葡萄糖溶液中水热合成了高分散性的碳包覆ZnFeO复合材料. 借助于TEM、红外和紫外光谱技术, 证实形成了葡萄糖基碳包覆ZnFeO的核壳结构. 500℃热处理后包覆层碳化程度提高, 但内核仍为氧化物. 而1000℃时内核发生碳热还原反应, 形成了石墨层包覆Fe纳米晶的结构. 8～14μm频段的发射率测试结果表明：葡萄糖基碳包覆样品在未经热处理时平均红外发射率降低至0.5以下, 500℃热处理后平均红外发射率最低可至0.353, 拓宽了锌铁氧体的隐身频段.     

胶原-氧化铟锡复合红外低发射率涂料的制备及性能研究

采用共沉淀法制备红外低发射率的氧化铟锡(ITO)粉体,用液-液分散法制备了胶原-ITO复合物.以胶原-ITO复合物为颜料,环氧树脂为粘合剂,加入各种助剂,制得胶原-ITO复合红外低发射率涂料,并将涂料制成涂层.试验结果表明:胶原-ITO复合红外低发射率涂料的临界颜料体积(CPVC)为47.5%,涂层的红外发射率(1～22μm,8～14μm,3～5μm)为0.648～0.674,涂层耐温性为354.9℃,硬度、耐磨性、附着力等力学性能良好.     

聚氨酯/青铜-Sm_2O_3复合涂层的近红外吸收与发射率性能EI北大核心CSCD

以青铜（bronze）粉与Sm2O3为复合颜料,聚氨酯（PU）为黏合剂,制备了PU/bronze-Sm2O3复合涂层。系统研究了涂层的红外发射率、近红外吸收性能及力学性能。结果表明：Sm2O3的存在可有效降低涂层对1.06μm与1.54μm近红外光的反射率,青铜粉的存在可有效降低涂层在8-14μm波段的红外发射率;通过调节青铜粉与Sm2O3质量比,涂层在8-14μm波段的红外发射率可在0.422-0.782范围内调节,涂层对1.06μm与1.54μm近红外光的反射率可分别在46.8%-65.0%和49.3%-70.7%范围内调节;所制备PU/bronze-Sm2O3复合涂层具备优良的力学性能,在不同青铜粉与Sm2O3质量比下,其附着力与耐冲击强度分别可达到1级和50kg·cm。     

CR/PU共混粘合剂红外透明性对涂层发射率的影响

用氯丁橡胶(CR)共混聚氨酯(PU)制备了不同红外透明性的粘合剂,并分别添加不同含量的铜粉等填料,制得不同发射率的红外隐身涂层。对粘合剂的红外光谱、发射率及涂层的发射率、微观形貌等进行了分析。结果表明,随粘合剂中聚氨酯含量的增大,粘合剂的透明性变差、发射率增大,涂层的发射率也增大;当铜粉添加量较大时,涂层发射率较小,粘合剂的红外透明性对涂层发射率的影响也相对小一些;并着重对其原因进行了分析。