3～5μm波段耐高温低发射率涂层的常温固化及性能研究

摘要

随着红外探测技术的发展，应用于发动机热端部位的耐高温低发射率无机硅酸盐涂层由于其优良的综合性能而得到越来越多的关注。课题组前期制备的硅酸盐涂层具有优良的抗热震和低发射率等性能。但这些涂层固化温度均大于100℃，无法在大型飞行设备上工程化应用。因此，本文结合硅酸钠涂层的固化机理，通过对固化剂、CeO2目数、固化时间、粘合剂改性与参数优化等研究实现硅酸钠涂层在常温下（35℃）固化并保持良好的性能。主要研究工作及结果如下：
　　1、通过理论和实验分析认为涂层常温固化下性能较差是化学交联度较低、涂层残留水分较多造成的。
　　2、对添加氟硅酸钠、三聚磷酸铝、六水合氯化铝三种固化剂的涂层进行研究，结果表明：添加固化剂后，不损害常温固化涂层在高温下的低发射率性能，涂层化学交联程度提高，附着力、抗热震等性能得到改善。
　　3、采用不同目数的CeO2和不同固化时间来调节涂层常温固化时的物理失水过程，研究发现，随着CeO2填料目数的增大，涂层的孔隙率降低，大孔径比率减少，发射率降低，失水减慢，失水量减少。常温固化3d后，物理失水过程完成，7d后涂层性能达到最优并趋于稳定。
　　4、采用60Co-γ射线辐照改性硅酸钠粘合剂，通过对改性粘合剂的微观表征和涂层的宏观性能测试表明，这些措施可以改善常温固化涂层的化学交联程度、细化胶粒消除老化，使常温固化涂层具有良好的性能。
　　5、通过正交实验对常温固化型硅酸钠粘合剂的参数进行优化处理。结果表明：模数3.0、辐照剂量50kGy、波美度46°Be、粘度167mpa?s的粘合剂所制涂层在常温固化时具有较优性能。交联度为83.31％，800℃空冷抗热震达到55次，附着力2级，最低发射率0.396。并将此涂层与高温固化（120℃）涂层和高温固化型直接常温固化涂层的综合性能进行对比。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 耐高温低发射率涂层概述

1.3硅酸钠基耐高温低发射率涂层的粘结机理

1.4硅酸钠基耐高温低发射率涂层的固化简介

1.5硅酸盐基耐高温涂层常温固化研究进展

1.6本文的选题背景及研究内容

1.7 技术路线

第二章 硅酸钠涂层常温固化时的化学交联研究

2.1 研究问题分析

2.2固化剂在涂层常温固化过程中的理论筛选

2.3固化剂在涂层常温固化过程中的实验筛选

2.4氟硅酸钠对常温固化涂层性能的影响

2.5 本章小结

第三章 硅酸钠涂层常温固化下的物理失水研究

3.1 引言

3.2 硅酸钠涂层常温固化过程的物理失水分析

3.3 CeO2填料对常温固化涂层物理失水过程的影响

3.4 本章小结

第四章 60Co-γ射线辐照对常温固化涂层性能的影响

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 本章小结

第五章 常温固化涂层性能优化及综合性能研究

5.1 引言

5.2 硅酸钠粘合剂参数优化的正交实验设计

5.3 硅酸盐涂层综合性能对比

5.4 本章总结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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