SiO_(2f)/SiO_(2)透波复合材料防潮涂层性能研究

石英纤维增强石英陶瓷基(SiO_(2f)/SiO_(2))复合材料因其固有特性易发生吸潮,严重影响其透波性能,通过对SiO_(2f)/SiO_(2)复合材料进行疏水改性、封孔层及面漆层处理得到高性能防潮涂层。涂层具有优异的疏水性,封孔层有效填充孔隙,同时面漆层形成致密薄膜,进一步提高整体防潮性能。涂层附着力、介电性能皆满足使用要求,涂敷防潮涂层后,样品24h泡水增重率从10%降至0.4%,交变湿热吸湿率从8%降至0.6%。涂层将SiO_(2f)/SiO_(2)复合材料的弯曲强度提高了33.9%。经过石英灯烧蚀,涂层碳化极少,表明其高温透波性能优异。此外,涂层通过组合级环境试验,该防潮涂层可有效解决航天透波结构件的吸潮难题。

基于响应面法的SiO_(2f)/SiO_(2)复合材料多级防潮涂层工艺优化

为了提高SiO_(2f)/SiO_(2)复合材料的防潮性能,在单因素试验基础上,采用响应面法对多级防潮涂层的成型工艺参数进行优化。通过Box-Behnken中心组合试验设计,以十周期交变湿热吸水率为响应值,研究疏水时间、刮涂次数、浸涂时间和喷涂遍数4个因素对吸水率的影响,建立相关数学模型,并进行试验验证。结果表明:4个因素对吸水率的影响均达到极显著水平,此外疏水时间,喷涂遍数,浸涂时间及刮涂次数对吸水率的影响依次减弱。模型数值优化获得最优工艺条件为疏水时间12h,刮涂次数3次,浸涂时间2.8h,喷涂遍数3次。在此工艺条件下,吸水率实际降低到0.198%,与预测值0.195%的偏差在2.0%以内。因此,所建模型为实现SiO_(2f)/SiO_(2)复合材料的超高防潮性能提供科学依据。