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.     

铁基合金粉包覆改性及在雷达/红外兼容隐身中的应用

用KH550硅烷偶联剂对铁基合金粉包覆改性,并以其为颜填料制备了雷达/红外兼容隐身单涂层,系统研究了包覆改性对涂层低红外发射率以及雷达吸波性能的影响。研究结果表明,偶联剂以化学键的形式吸附在铁基合金粉表面形成有机薄膜。2%偶联剂包覆对涂层的红外发射率影响较小,但显著降低铁基合金粉的介电常数,提高阻抗匹配度。涂层厚度为2mm时,-10dB的吸收带宽从包覆前1.5GHz增加至2.2GHz,吸收峰强度也有明显增加。     

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。     

改性羰基铁粉在红外/雷达兼容涂层中的应用

以羰基铁粉作为颜填料,聚氨酯作为树脂基体,制备雷达/红外兼容隐身单涂层,分析羰基铁粉的形态、含量以及球磨时间对涂层红外低发射率以及雷达吸波性能的影响。结果表明:未球磨时,颜填料质量分数为60%,涂层厚为2 mm,在18 GHz处其涂层反射率的最小值达-9.3 dB,其涂层的红外发射率为0.85;球磨16 h,羰基铁粉由球状变为片状,质量分数为60%,其涂层的红外发射率降低至0.69,雷达吸波性能略有降低。羰基铁粉有望成为红外/雷达兼容隐身材料。     

有机硅基导热硅脂的改性及渗油机理研究

针对目前传统导热硅脂渗油现象严重的问题,以铝粉和银粉为填料制备有机硅基导热硅脂,采用硅烷偶联剂改性粉体、添加聚硅氮烷改性硅油、添加纳米氮化铝粒子3种方法改善导热硅脂的渗油性能,分别测试其在高温加热和热循环实验后的渗油性能。结果表明,3种改性导热硅脂的渗油抑制性能相较市售导热硅脂明显改善,其中添加纳米氮化铝粒子的导热硅脂渗油抑制效果最佳,其分油量为0. 049%(质量分数)。改性导热硅脂经过热循环后,渗油性未发生明显变化。     

低迁移绝缘导热硅脂界面材料的制备及其性能研究

本研究针对航天器界面材料对高导热、绝缘、低迁移特性的要求,基于分子链缠结理论,自制长链烷基改性硅油(AMS)和含氟碳长链改性硅油(FPS)作为基体,以类球状氮化铝和片状氮化硼为导热填料,制得低迁移绝缘导热硅脂界面材料.通过不同粒径填料的粒径复配、发挥不同形貌填料的协同作用、填料表面改性等,导热硅脂的导热性能可达2.51 W/(m·K),其体积电阻为3.1×1015Ω·cm,击穿电压为10.1 kV·mm-1.对以自制改性硅油为基体制得的导热硅脂进行迁移性能测试,同时对基体硅油进行表面张力和接触角测试,结果表明,导热硅脂的迁移特性与基础油在迁移测试板上的接触角具有相关性.通过引入长支链增加硅油分子链缠结、改善基础油在涂覆面上的接触角,可有效降低导热硅脂的迁移.     

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。     

低红外发射率耐高温涂层的制备及机理

以漂浮态铝粉为填料,有机硅树脂作为粘合剂,制备了耐高温低红外发射率涂层。对填料的添加量、涂层的固化温度进行了优化研究,对填料及涂层进行了结构、形貌的表征,并测试了涂层的红外发射率与耐热性能。研究结果表明,填料添加量为30%、400℃固化2h,涂层红外发射率(3～5μm,8～14μm)最低可达0.10～0.12,且涂层可在600℃条件下长时间使用。此外,分析认为涂层发射率的降低是消除粘合剂吸收及致密的片层连续结构两者协同作用的结果,并提出新的涂层结构模型对低发射率机理进行了阐述。     

金属基高发射率涂层耐热性及热震性能研究

以无机硅酸盐为粘合剂,过渡金属氧化物系列粉体为颜填料,制备出了金属基板上的高发射率涂层,并对其耐温性及抗热震性能进行研究.通过IR-2型发射率测量仪器测试了涂层在3～5 μm波段的发射率,并分别采用XRD和SEM表征了涂层的物相和微观形貌.结果表明:通过对颜填料的球磨和表面改性,涂层可以耐受1200℃高温,3～5μm波段的发射率在0.9以上,并且热震性能也有了显著的提高,升温速度为5℃/min,固化温度为600℃,固化时间为2h时,抗热震性能达到了10次.     

硅酸盐基耐高温涂层的制备及发射率研究

以水溶性无机硅酸盐为基料,以不锈钢粉为填料,制备了硅酸盐基耐高温涂层,通过正交试验,优化了获得最低发射率涂层的制备工艺.对涂层的发射率和耐热性能进行了测试,采用IR和SEM表征了涂层的结构和微观形貌.结果表明:涂层的耐热温度达600℃主要因为高键能的Si-O键及Si-O-Si键的形成,600℃热老化前后涂层在3～5 (m波段的发射率分别为0.40和0.50,发射率的升高是因为热老化后涂层表面致密度的降低.