酞菁蓝对红外低发射率涂层色泽的影响

为了增加红外低发射率涂层的色彩、降低涂层明度和光泽度,采用添加纳米颜料的方法制备了一种蓝色系的红外低发射率涂层。研究了颜料添加量对涂层发射率、涂层颜色和光泽度的影响,并测定了涂层的力学性能和耐中性盐雾腐蚀性能。实验结果表明：涂层在8~14μm时红外发射率为0.3左右;涂层的明度和光泽度均随着颜料添加量增大而降低,颜料添加量为25%的涂层相对于0%添加量的涂层,其明度降低28.8%,光泽度（60°）降低54.5%;并且涂层具有较为优异的力学性能和耐腐蚀性能。

失效红外低发射率涂层发射率测量及分析

红外低发射率涂层容易产生鼓泡、脱落、磨损、划痕、积污等问题。为了保证红外低发射率涂层具有较长的使用寿命,需要对红外低发射率涂层在使用过程中的性能状态进行及时测量评估。采用便携式红外发射率测量仪和便携式红外热像仪对5种温度条件下的脱落、划痕和积污涂层进行对比测试,研究发现:脱落和积污对红外低发射率涂层的影响较大,划痕也将使得红外低发射率涂层的发射率增大,划痕宽度和划痕间距对发射率的影响程度需要及时定量地测量及评估;基于反射法的便携式发射率测量仪受测量区域的涂层粗糙度等表面状态影响较大,而便携式红外热像仪测量结果受温度影响较大。

高温红外低发射率涂层性能研究

针对装备高温部位红外隐身需求,本论文结合大气等离子喷涂和丝网印刷-烧结工艺制备高温红外低发射率涂层。经过900℃和1100℃耐温性试验后,涂层高温红外发射率变化较小,表面未出现裂纹、脱落等缺陷,表明涂层可在900℃下长时使用,短时耐温达到1100℃。并且涂层表现出优异的低发射率特性,具有较好的工程化应用前景。

红外低发射率隐身涂层对太赫兹波的反射光谱研究

为研究红外低发射率隐身涂层对太赫兹波的反射特性,制备了红外低发射率隐身涂料,测试了其可见光效果、红外热像图及红外发射率等特性参数。以土黄色红外低发射率涂料为测试样品,利用透射式太赫兹时域光谱系统获得了样品在太赫兹波段的复折射率。分析了特征矩阵理论,并利用特征矩阵理论计算了涂层厚度(0.3~0.5mm)与入射角度(0°~60°)的变化对入射太赫兹波反射特性的影响。结果表明,在相应厚度及入射角度范围内,太赫兹波在0.8THz频率下具有多个反射峰值,最高值可达90%以上,有利于实现太赫兹波对红外低发射率隐身涂层下金属目标的探测。此外,涂层厚度变化对入射太赫兹波反射率具有较大影响,涂层越厚,太赫兹波的反射振荡越多,反射峰值越大。入射角度对太赫兹波的反射特性具有一定的影响,但整体影响不大,有利于太赫兹波实现多角度目标的探测。最后,以表面均匀涂覆0.42mm厚涂料的金属板为测试样品,实验测量了样品在0.1~1.5THz频率范围内的反射特性,并与部分理论计算结果进行对比。结果表明:实验测量结果与理论计算结果在数值和趋势上较为吻合,但也存在一定的偏差。究其原因,主要由样品厚度和样品参数误差导致,但依然可利用特征矩阵理论研究红外低发射率涂层对太赫兹波的反射光谱特性。

褐土色低红外发射率涂层的制备及性能研究

以环氧树脂为黏合剂,片状Cu粉为功能颜料,石墨烯和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为界面结构改性剂,制备得到了一种具有良好综合性能的褐土色低红外发射率涂层。系统研究了片状Cu粉添加量(质量分数)、石墨烯添加量(质量分数)及DOP添加量(质量分数)对涂层微结构、发射率、光泽度及力学性能的影响规律。结果表明:合适的片状Cu粉添加量可以构建出表面结构规整、颜料分散均匀、片状Cu粉定向与涂层表面平行的微观结构,从而使涂层实现较低的发射率性能。石墨烯改性可提高涂层的致密度,减少由树脂填充的空隙,从而可进一步降低涂层的发射率。黑色石墨烯改性可明显强化涂层对可见光的吸收作用,从而降低涂层的光泽度。另外,利用石墨烯固有的高强度及高韧性特点,可改善涂层的柔韧性和耐冲击强度。DOP可通过减弱环氧树脂分子间作用力和增强分子链的移动性来提高涂层的塑性和韧性,从而可明显改善涂层的柔韧性和耐冲击强度。当涂层中片状Cu粉、石墨烯和DOP的添加量分别为40%、8%和7%时,所制备的褐土色涂层具有最佳的发射率(0.222)、光泽度(20.4)、附着力(1级)、柔韧性(2mm)及耐冲击强度(50kg·cm)性能。

低红外发射率环氧树脂/黄铜复合涂层的制备及性能研究

以环氧树脂为粘合剂,片状黄铜粉为功能颜料,硅烷偶联剂为界面改性剂,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为增塑剂,采用玻璃棒刮涂法制备了具有良好力学性能、光学性能和耐盐水性能的低红外发射率环氧树脂/黄铜复合涂层,研究了黄铜粉添加量、硅烷偶联剂种类、硅烷偶联剂添加量及DOP添加量对涂层性能的影响。结果表明:黄铜粉添加量的增加会使涂层的红外发射率和光泽度明显降低,当黄铜粉添加量为50%(质量分数)时,复合涂层具有最低的红外发射率(0.585)和光泽度(21.9)。在涂层配方中引入硅烷偶联剂KH570和DOP,可增强树脂基体与颜料间的结合强度及改善环氧树脂基体的韧性,从而显著提高复合涂层的力学性能。当复合涂层中KH570和DOP添加量均为7%(质量分数)时,复合涂层具有较低红外发射率(0.468)、较低光泽度(21.5)和优异的力学性能(附着力为1级,柔韧性为2mm,冲击强度为50kg·cm)。采用最佳配方制备的复合涂层在盐水中浸泡21d后,涂层的红外发射率和光泽度基本稳定,力学性能变化有限,表明制备的复合涂层具有良好的耐盐水性能。

石墨烯耐高温红外低发射率涂层制备研究

以改性有机硅树脂为基料,以低熔点玻璃粉为填料,以铝粉、石墨烯为红外低发射率填料,制备出一种能耐400℃的红外低发射率隐身涂料,并探究了填料、助剂等对耐高温涂料的影响规律.结果发现:改性有机硅树脂、玻璃料、石墨烯、铝粉在最优添加比例时,涂层红外发射率为0.35.

超疏水低发射率PDMS改性环氧树脂/Al复合涂层的制备及性能表征

以片状Al粉为功能颜料,纳米SiO_(2)为微纳结构改性剂,聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性环氧树脂(HYSZ)为黏合剂,采用简单的玻璃棒刮涂法制备了一种同时具有超疏水和低红外发射率性能的复合涂层。探讨了PDMS和HYSZ质量比、总填料添加量及片状Al粉和纳米SiO_(2)质量比对涂层性能的影响规律。结果表明:PDMS和HYSZ质量比对涂层附着力和疏水性能具有重要影响,当质量比为1∶9时,涂层具备良好的疏水性能,其附着力可达1级。总填料添加量对涂层性能影响明显,随着总填料添加量的增加,涂层发射率和光泽度可明显降低。当总填料添加量为50%时,涂层表面可产生明显的乳突状微纳粗糙结构,从而可明显提升涂层的疏水性能。片状Al粉和纳米SiO_(2)质量比会明显影响涂层的发射率和疏水性能,当质量比为5∶5时,涂层可具备良好的综合性能。此时涂层发射率可低至0.652,光泽度和附着力分别为2.7和1级,水接触角和滚动角分别为152°和8°。通过适当降低涂层表面能及在涂层表面构筑微纳粗糙结构可实现涂层超疏水、低发射率和高附着力的兼容。

石墨烯红外低发射率涂料制备及性能研究

将石墨烯应用在红外低发射率涂料中,研究了其漆膜电导率、红外发射率和力学性能.研究表明,当石墨烯添加量为1.5%时,电阻率降至0.59×10^6Ω·cm,漆膜发射率可降至0.13,相对传统纯金属的,红外低发射率漆膜红外发射率明显降低,且漆膜具有更优异的力学性能.

8～14μm波长低红外发射率涂料的研究

研究了红外隐身涂料粘合剂的物理和化学性能,以及红外隐身涂料粘合剂、填料、颜料颗粒的红外发射率。通过研究发现,铝粉和氧化铅具有较低的发射率,并得到了以有机硅清漆和EPDM(三元乙丙橡胶)接枝聚合物为基体的低红外发射率涂料,它有助于对红外隐身涂料粘合剂、填料、颜料颗粒的选择。

低红外发射率韧性涂料的制备与表征

通过资料调研和大量的实验研究,采用质量分数20%的片状铝粉(50μm)为功能粒子,环化橡胶为胶粘剂,在柔性薄膜上5次涂覆后,其红外发射率可降至0.55,满足了轻质诱饵红外隐身的实用要求。

低红外发射率涂层的制备及耐高温性能研究

选用漂浮性片状铝(Al)粉为填料、三元乙丙橡胶(EPDM)为黏合剂,采用喷涂法制备了低红外发射率涂层。探讨了填料掺量对涂层红外发射率和微观形貌的影响,同时对涂层的附着力和耐温性能进行了表征。研究结果表明:当w(Al粉)=90%(相对于干胶总质量而言)时,涂层的红外发射率(为0.399)相对最低,Al粉能均匀分散在EPDM基体中,并且涂层的附着力达到1级;经200℃老化8 h后,涂层的红外发射率仍保持在0.45以下;经300℃老化后涂层内部开始出现孔洞,经400℃老化后涂层的红外隐身效果则完全失效。

改性环氧树脂的合成及在低红外发射率涂层上的应用

合成了聚氨酯改性环氧树脂,研究了合成改性环氧树脂的最佳反应时间,通过红外光谱(IR)研究了聚氨酯预聚体和环氧树脂之间的化学反应,不同聚氨酯预聚物添加量对改性树脂固化物冲击韧性和拉伸强度的影响,并以该树脂制备了低红外发射率涂层,研究了聚氨酯不同添加量及固化剂种类对涂层柔韧性和硬度的影响。结果表明,制备改性环氧树脂的最佳反应时间为3h,红外谱图显示聚氨酯预聚体成功接枝到环氧树脂上。当聚氨酯预聚体的添加量为环氧树脂质量的10%时,改性树脂冲击韧性和拉伸强度达到最大值;选用聚酰胺为固化剂时,涂层的柔韧性可达1mm,铅笔硬度始终保持在3H。

低发射率红外隐身涂料研究进展

简介红外隐身涂料的隐身原理,重点探讨构成低发射率红外隐身涂料的颜料、黏合剂及隐身涂料红外性能的各种因素,结合国内外研究进展状况,对低发射率红外隐身涂料的后续研究提出了基本设想。

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。

三种聚氨酯基低红外发射率涂层的防腐蚀效果研究

为了考察低红外发射率涂层的防护效果,利用腐蚀电化学手段研究了以聚氨酯为粘合剂,分别以铜粉、硅烷偶联剂改性铜粉、丙烯酸改性铜粉为填料的三种低红外发射率涂层在模拟海水(3.5wt.%NaCl溶液)环境中对于碳钢基体的电化学腐蚀防护行为,比较了该三种涂层体系的防腐蚀性能。结果表明:在浸泡初期,添加改性填料的两种涂层表现出较好的防腐蚀性能,但随着浸泡时间延长,该两种涂层失效速率加快;而添加未改性填料的涂层在整个浸泡过程中的防腐蚀性能最好。根据涂层试样的电化学参数与涂层特征频率推测,在长期浸泡过程中,由填料改性所引入的亲水基团-COOH、-OC2H5促进了水向涂层内部的渗入,从而影响了含有改性填料涂层的长期防护性。

低红外发射率TiO_2/Ag/TiO_2纳米多层膜研究

利用磁控溅射在玻璃衬底上制备了具有良好的光谱选择性透过率的TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜。通过用X射线衍射、扫描电子显微镜、UV-VIS-NIR分光光度计、傅里叶红外光谱仪对样品进行表征,优化了薄膜的制备工艺,研究了多层膜的光学特性。结果表明,当Ag膜的厚度为12nm时,多层膜具有高的可见光透过率和优良的导电性能。样品在555nm波长处的透过率最高达93.5%,红外波段平均反射率为90%左右,8μm-14μm波段红外发射率∈<0.2。Ag层厚度的增加使可见光高透过率波段变窄,透过率下降。内层及外层TiO2厚度的变化引起薄膜可见光透过峰的位置及强度发生变化,外层的影响高于内层。

低红外发射率半导体颜料的制备方法与应用现状

论述了低红外发射率半导体颜料研究的必要性,介绍了低发射率半导体颜料的特性、研究进展与制备方法。建议低发射率半导体颜料的研究按以下方面进行:深入研究半导体的掺杂理论,探索半导体颜料掺杂含量对涂料红外性能的影响,不同半导体颜料的制备方法和工艺条件的选择研究,以及不同颜色体系的半导体颜料的合成等。

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。

三种环氧改性聚氨酯基低红外发射率涂层的腐蚀电化学行为

采用电化学阻抗谱(EIS)研究了以环氧树脂(EP)、改性聚氨酯(PU)为粘合剂,铜粉、硅烷偶联剂改性铜粉、丙烯酸改性铜粉为填料的三种低红外发射率涂料在模拟海水环境(3.5%NaCl溶液)中的电化学腐蚀行为,并比较了这三种涂层体系的防腐蚀性能。结果表明,浸泡初期,铜粉填充环氧改性聚氨酯基涂料表现出较好的防腐蚀性能,但随着浸泡时间延长其失效速度加快,在整个浸泡过程中防腐蚀性能最差。根据涂层电阻(Rcoat)和涂层特征频率(fb)推测,丙烯酸改性铜粉填充环氧改性聚氨酯基涂料的防腐蚀性能优于硅烷偶联剂改性铜粉填充环氧改性聚氨酯基涂料。