TiO_(2)对中空硅减反射涂层硬度的影响

目的提高中空硅减反射(AR)涂层的硬度。方法采用溶胶-凝胶法制备中空二氧化硅纳米微球(HSNs)胶体溶液,通过异丙醇钛(TTIP)的水解缩合作用,在HSNs表面沉积纳米TiO_(2)后,制备HSNs@TiO_(2)胶体溶液。将HSNs@TiO_(2)胶体溶液与酸性硅溶胶(ACSS)复合,制备HSNs@TiO_(2)/ACSS减反射液,通过旋涂法在玻璃基板上制备相应的AR涂层。通过特高分辨率场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和原子力显微镜对HSNs和HSNs@TiO_(2)纳米粒子的形貌进行分析,通过紫外-可见分光光度计和纳米压痕仪对HSNs/ACSS AR涂层和HSNs@TiO_(2)/ACSS AR涂层的透射率、硬度和弹性模量分别进行分析。结果纳米TiO_(2)沉积在HSNs表面后,减反射液中HSNs@TiO_(2)纳米粒子的粒径较HSNs粒径增大1~30 nm不等。由HSNs@TiO_(2)/ACSS减反射液制备的AR涂层表面颗粒及团簇明显,表面粗糙度(RMS)可达9.61 nm,远高于HSNs/ACSS AR涂层的3.62 nm。含有较大粒径HSNs@TiO_(2)纳米粒子的HSNs@TiO_(2)/ACSS AR涂层使玻璃基板在550 nm波长处的透射率增加1.3%,低于HSNs/ACSS AR涂层的增加值2.8%。纳米TiO_(2)沉积之前,HSNS/ACSS AR涂层的硬度和弹性模量分别为2.3 GPa和56.3 GPa,纳米TiO_(2)沉积之后,HSNs@TiO_(2)/ACSS AR涂层的硬度和弹性模量分别为3.3 GPa和55.2 GPa,AR涂层的硬度显著提高。结论溶胶-凝胶法在HSNs上沉积纳米TiO_(2)后,可有效提高AR涂层的硬度,因此AR涂层的环境适用性有望得到进一步提高。

某战术弹热防护件的制备工艺及性能研究

针对高承载能力的异形树脂基防热复合材料结构件在航空航天领域的应用需求,以高硅氧/酚醛胶布为原材料,采用模压成型制备了某长时间飞行战术弹热防护件,讨论了该热防护件的模具结构设计、铺层设计及模压工艺参数设计。采用扫描电镜(SEM)、梅特勒天平、电子万能材料试验机、激光导热仪和热膨胀仪,对热防护件的结构及性能进行了表征。结果表明:上凹、下凸的组合式模具可操作性强,能保证产品基本尺寸且加工成本低;采用交替铺层的方式能保证产品强度并避免聚胶;模压压力14MPa、模压温度170℃、模压时间30min的工艺参数下,制备的某战术弹热防护件性能优异,测试结果分别为:密度1.83g/cm^(3)、拉伸强度85.2MPa、压缩强度280MPa、比热容1.46kJ/(kg·K)、热导率0.65W/(m·K)、平均线膨胀系数6.17×10^(-6)/℃,满足设计和使用要求。