不同固化剂对红外低发射率涂层力学性能的影响

以环氧改性有机硅为树脂基体、铝粉为填料,制备可在常温下固化的红外低发射率涂层。研究不同固化剂对涂层发射率、光泽度、力学性能及耐温性能的影响,得出各性能随固化剂变化可遵循一定的规律。由结果可知,酚醛胺固化剂制备的涂层综合性能较优。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

莫来石氧化锆－钛酸铝复相陶瓷的抗热震性

莫来石具有低的热膨胀系数，氧化锆增韧的ＺＴＭ复相陶瓷材料，因其高的力学性能和低的热膨胀系数而在高温条件下显示出较低的热应力，因而得到广泛的应用。文中通过在该复相陶瓷中引入热膨胀系数更低的钛酸铝（Ａｌ２ＴｉＯ５）组分，探讨其热学行为，以改善其抗热震性的目的。     

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。     

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。     

氧化铈颗粒对铝合金阳极氧化膜性能的影响

在硫酸与酒石酸混合电解液中添加氧化铈颗粒,以2024铝合金作基体制备阳极氧化膜,研究氧化铈颗粒浓度对阳极氧化膜的微观形貌、表面成分、厚度、表面润湿性、耐蚀性能和硬度的影响。结果表明：随氧化铈颗粒浓度增加,阳极氧化膜的微观形貌和表面润湿性变化明显,孔隙率先降后升,导致耐蚀性能先逐步提高而后下降,硬度先增后减。氧化铈颗粒弥散分布既能均化电流分布使热量分散,抑制阳极氧化膜局部过度溶解,也参与成膜过程,可填充微孔,从而提高阳极氧化膜性能。氧化铈颗粒浓度为3 g/L制备的阳极氧化膜致密性良好且呈疏水状态,其孔隙率和腐蚀失质量最低,分别为12.4%、0.81 g/m²,电荷转移电阻最高,达5.35×10⁴Ω·cm²,硬度最大,达430.6HV。     

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。     

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。     

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。     

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。     

表面活性剂对PS包覆微米Al粉性能的影响

采用不同表面活性剂对微米Al粉进行表面预处理,运用分散聚合方法使苯乙烯(St)在Al粉表面聚合,获得了铝粉-聚苯乙烯(Al-PS)复合粒子;研究了表面活性剂类型对Al粉及Al-PS复合粒子亲水亲油性能、分散性能的影响;通过UV-VIS、FTIR光谱分别对PS对Al粉包覆量及Al-PS复合粒子结构进行了测试和表征.结果表明:采用十二烷基磺酸钠(SDS)对Al粉预处理后,Al粉的性能最佳;聚合过程中采用十二烷基苯磺酸钠(DBSB),复合粒子的性能最好.     

水热合成条件对CeO_2粉体红外发射率性能的影响

通过水热合成法合成CeO2粉体,设计水热合成条件的正交实验。通过研究发现:当水热合成条件为反应温度160℃、反应时间18 h、热处理温度1 400℃时,氧化铈粉体的发射率性能最好;从常温升温至600℃时,粉体3~5μm波段发射率从0.359降至0.270。     

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。     

氧化铈改性织物衬垫对自润滑关节轴承成膜机理的影响

通过对聚四氟乙烯（PTFE）/芳纶纤维复合编织衬垫进行氧化铈改性处理,利用自制的关节轴承性能试验机,在摆动频率2.5 Hz、摆角±10°条件下,对氧化铈改性处理自润滑关节轴承的摩擦学性能随连续摆动次数的变化进行了探讨,并采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)观察分析了轴承的成膜及磨损机理。结果表明,氧化铈改性处理使自润滑关节轴承的摩擦学性能得到了提高,尤其对提高其耐磨性及防止轴承温度升高效果显著,其原因在于,经氧化铈改性处理的衬垫,其磨损表面在较短时间内形成均匀稳定的片层状PTFE转移膜,转移膜平整光滑、厚薄均匀且耐磨性好;氧化铈改性处理轴承衬垫仅发生了轻微的粘着磨损和磨粒磨损,而未经改性处理的轴承衬垫则发生了较严重的粘着磨损和磨粒磨损。     

单项掺杂对8YSZ粉体3~5μm波段发射率的影响

采用高温固相法对8YSZ粉体分别进行ZnO、Al2O3及Mo O3的单项掺杂,通过XRD、SEM等表征手段,探讨分析单项掺杂影响8YSZ粉体发射率的机理。结果表明:单项掺杂后8YSZ粉体3~5μm波段下的红外发射率从室温~600℃下保持不断降低的趋势,掺杂Al2O3后粉体的发射率整体上升,而掺杂ZnO及Mo O3后的8YSZ粉体发射率整体有所降低;单项掺杂Mo O3的效果最好,掺杂的摩尔分数为5%,样品粉体(Mo O3)0.05(8YSZ)0.95的发射率最低,降至600℃下的0.249。