低红外发射率材料研究进展

低红外发射率材料是目前公认的可实现飞行器红外隐身的特种功能材料。现已报道了纳米复合薄膜、单层（多层）膜结构材料、树脂/金属复合涂层、树脂/半导体复合涂层、核壳结构材料等多种类型的低红外发射率材料。介绍了上述低红外发射率材料的优缺点及最新研究进展,指出低红外发射率涂层的理论研究、红外与激光兼容隐身材料、树脂/半导体复合涂层及红外光谱选择性低发射率涂层是未来的重点研究方向。     

石墨烯对聚氨酯/青铜复合涂层耐温性能的影响

以青铜粉为功能颜料,聚氨酯(PU)为黏合剂,石墨烯为改性剂,采用刮涂法制备得到了石墨烯改性PU/青铜复合涂层。系统研究了热处理温度及时间对所制备涂层外观、微结构、红外发射率及附着力的影响。结果表明,石墨烯改性可提高涂层的导热和散热效果,从而可提升涂层的耐温性能。相比改性前涂层,石墨烯改性后涂层的外观、微结构、红外发射率及附着力等均具有更高的热稳定性。所制备石墨烯改性涂层在170℃下可长时间使用,在此温度下热处理100h后,涂层的外观、微结构仍然保持不变,发射率可低至0.216,附着力可保持在1级。     

石墨烯改性聚氨酯/Sm2O3复合涂层的近红外吸收与耐温性能

目的提高聚氨酯(PU)/Sm_2O_3复合涂层的近红外吸收与耐温性能。方法以Sm_2O_3为颜料、PU为黏合剂、石墨烯为改性剂,采用喷涂法制备得到了石墨烯改性PU/Sm_2O_3复合涂层。从近红外反射率、外观、微结构及力学性能等方面,系统研究了石墨烯改性对涂层近红外吸收及耐温性能的影响规律。结果石墨烯改性可明显降低PU/Sm_2O_3复合涂层对1.06μm近红外光的反射率,当石墨烯添加量为8%(占Sm_2O_3质量的百分比)时,可使涂层对1.06μm近红外光的反射率从改性前的60.4%降低为17.3%,大大提升了涂层对1.06μm激光的隐身效能。石墨烯改性可使涂层的耐温性能有所增强,改性涂层因热处理而颜色加深的现象有所改善。同时改性涂层相比未改性涂层可保持更加稳定和优越的力学性能,改性涂层经不同温度热处理后的硬度、附着力和耐冲击强度可分别保持在3H、1级和50 kg·cm。结论石墨烯改性可明显提高PU/Sm_2O_3复合涂层的近红外吸收性能,并可在一定程度上提高涂层的耐温性能,从而使涂层可较好地满足实际工程应用要求。     

石墨烯对聚氨酯/Al复合涂层光泽度及红外发射率性能的影响

目的在不明显升高聚氨酯(PU)/Al复合涂层红外发射率的前提下,明显降低涂层的光泽度,获得低光泽与低发射率兼容的功能涂层。方法采用石墨烯改性PU/Al复合涂层,系统研究石墨烯改性对涂层的微结构、光泽度、红外发射率及力学性能的影响规律,并对其成因进行分析探讨。结果当石墨烯添加量(占Al粉质量的百分比)小于6%时,石墨烯改性可明显降低涂层的光泽度,且对涂层发射率的影响不明显。当石墨烯添加量为4%时,可使涂层同时具备低光泽与低发射率性能,其值分别为11.0和0.245。涂层的力学性能对石墨烯改性并不敏感,改性前后涂层的硬度、附着力和耐冲击强度分别可达到3H,1级和50kg·cm。结论石墨烯改性可明显降低PU/Al复合涂层的光泽度。当石墨烯添加量合适时,可使涂层同时具备低光泽与低发射率性能,从而实现涂层的红外与可见光兼容隐身。     

石墨烯对聚氨酯/Al-Sm_2O_3复合涂层功能特性及耐温性能的影响

添加石墨烯可强化涂层材料的散热作用,有望提高涂层耐温性能。采用喷涂法制得了石墨烯改性聚氨酯(PU)/Al-Sm_2O_3复合涂层,系统研究了石墨烯改性对涂层功能特性及耐温性能的影响规律。结果表明:石墨烯改性可通过强化涂层的导热和散热效果使涂层的耐温性能明显增强,改性后涂层因热老化而颜色加深的现象明显改善。相比改性前涂层,改性后涂层在230℃以上高温热老化条件下的发射率稳定性明显增强,且在250℃高温热老化条件下具有更低的发射率性能,其值分别为0.393(改性后)和0.410(改性前)。同时改性后涂层相比改性前可保持更加稳定和优越的力学性能,改性后涂层经250℃热老化后的硬度、附着力和耐冲击强度等力学性能分别保持在3 H、1级和500 N·cm,可很好地满足实际工程应用要求。     

石墨烯对聚氨酯/Al-Sm2O3复合涂层耐盐水性能的影响

以Al粉和Sm_2O_3为功能颜料、聚氨酯(PU)为黏合剂、石墨烯为改性剂,采用刮涂法制备得到了石墨烯改性PU/Al-Sm_2O_3复合涂层。采用扫描电镜、红外发射率测试仪、近红外光谱、涂层力学性能标准测试法,系统研究了石墨烯改性前后涂层经盐水腐蚀不同时间后的微结构、功能特性及力学性能的变化规律,并对其成因进行了分析探讨。结果表明,石墨烯改性涂层经盐水腐蚀不同时间后的外观及表面微结构基本保持完好,体现出了良好的稳定性。经石墨烯改性后涂层相比改性前涂层,其发射率及1.06μm反射率对盐水腐蚀的稳定性明显改善,经盐水腐蚀21 d后发射率仅从腐蚀前的0.623上升为腐蚀后的0.638,1.06μm反射率从腐蚀前的40.8%降低为31.9%。经长时间盐水腐蚀后,改性后涂层比改性前涂层具有更低的发射率和1.06μm反射率。同时,改性后涂层相比改性前涂层可保持更加稳定和优良的力学性能,能更好地满足实际工程应用要求。     

石墨烯对低红外发射率聚氨酯/铝复合涂层耐温性能的影响

有机硅树脂涂层需180℃固化,才具有耐高温氧化和优异稳定的力学性能,生产中难以达到。以Al粉为颜料、聚氨酯(PU)为黏合剂、石墨烯为改性剂,采用喷涂法制备了石墨烯改性PU/Al复合涂层。利用现代表面分析技术和国家标准方法,系统研究了石墨烯改性剂对复合涂层功能及其耐温性能形貌的影响规律。结果表明:石墨烯改性剂可强化复合涂层的导热和散热效果,使其耐温性能明显增强;改性后的复合涂层热老化时颜色加深及起泡现象不明显,且在240℃以上高温热老化条件下具有更低的发射率性能,当热老化温度为250℃时,改性前后涂层的发射率分别为0.241和0.184;改性后的复合涂层保持了优异稳定的力学性能,经不同温度热老化后的硬度、附着力和耐冲击强度可分别保持在3 H,1级和500 N·cm,能很好地满足实际工程的应用要求。     

Al-Sm2O3/聚氨酯复合涂层的近红外低反射与8~14 μm低发射率性能

以Al粉与Sm₂O₃为复合颜料,聚氨酯（PU）为黏合剂,制备了Al-Sm₂O₃/PU复合涂层。系统研究了涂层的微结构、红外发射率、近红外反射性能及力学性能。研究结果表明：Sm₂O₃的存在可有效降低涂层对1.06 μm近红外光的反射率,Al粉的存在可有效降低涂层在8~14 μm波段的红外发射率。通过调节Al粉与Sm₂O₃质量比,涂层在8~14 μm波段的红外发射率可在0.556~0.834范围内调节,涂层对1.06 μm近红外光的反射率可在35.1%~57.7%范围内调节。所制备Al-Sm₂O₃/PU涂层具备优良的力学性能,在不同Al-Sm₂O₃质量比下,其附着力与耐冲击强度分别可达到1级和50 kg·cm。Al-Sm₂O₃/PU复合涂层有望成为一种新型的具备低近红外光反射率与优良力学性能的低红外发射率涂层材料。     

专业认证为导向的化工原理实验教学改革初探

以工程教育专业认证为背景,分析了化工制药类专业化工原理实验课程的现状,在此基础上提出了有关教学大纲修订、实验条件建设、虚拟仿真实验项目、完善考核方式、化工实验大赛等方面的改革措施与方法.通过本课程的系统改革明显提高了学生的学习兴趣和学习积极性,改善了课程的教学质量,提升了化工制药类应用型本科人才的培养质量,进一步增强了...