[發明專利]復合陶瓷涂層制備方法

有效

• 申請號: 200810159025.0
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN101591166A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 李勇;李伶;陳達謙;張曉麗;張偉儒;翟萍;韋其紅;王洪升;欒藝娜
• 申請（專利權）人: 中材高新材料股份有限公司;山東工業陶瓷研究設計院
• 主分類號: C04B35/16
• 分類號: C04B35/16;C04B35/622
• 代理公司: 淄博科信專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種復合陶瓷涂層制備方法，屬于特種、功能陶瓷技術領域。

背景技術

隨著航天技術的發展，導彈的飛行馬赫數越來越高，而導彈在飛行的過程中要承受雨蝕 和氣流的沖刷，具有全天候工作能力的導彈在雨中飛行時，由于導彈的高速，雨滴撞擊天線 罩造成表面侵蝕，輕的使天線罩表面變得粗糙，嚴重的導致材料嚴重剝落或損壞。而傳統的 天線罩涂層基本為有機材料，在高速飛行時有機材料燒蝕掉難以起到抗雨蝕的作用，因此， 必須研制可耐高溫的無機涂層材料替代有機材料。

另外，隨著導彈制導精度的提高及反輻射導彈的發展，導彈制導系統采用了種種新技術， 如頻率捷變技術，多模工作方式等，這些技術要求天線罩具有寬帶特性，單壁天線罩已經無 法滿足這些要求，研制高性能寬頻高透波率無機天線罩已經成為天線罩發展的必然趨勢，而 在寬頻無機天線罩的研制過程中，與芯層匹配的高性能無機涂層的研制也成為瓶頸問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合陶瓷涂層制備方法，涂層防水性好，能抗雨蝕，與基體 匹配良好，可以達到展寬頻帶的效果。

本發明所述的復合陶瓷涂層制備方法，依次按照以下步驟進行：

(1)碳酸鋰、硝酸鋁、稀土氧化物和水按照(7-10)∶(75-100)∶(0-10)∶(80-120) 的重量比例備料，將碳酸鋰、硝酸鋁和稀土氧化物在水中溶解成為澄清透明溶液；

(2)正硅酸乙酯、無水乙醇和蒸餾水按照(80-100)∶(20-40)∶(20-40)的重量 比例配制成水解溶液；

(3)將上述的澄清透明溶液和水解溶液充分混合，并加入酸催化劑，調節其pH值為 1-3，在磁力攪拌器上攪拌2-3小時，然后放置在60-90℃恒溫環境下凝膠；

(4)將凝膠后的膠體置于150-200℃干燥箱中干燥，然后煅燒制得復合陶瓷粉體，煅 燒溫度1100-1200℃，保溫時間1.5-3小時；

(5)將復合陶瓷粉體加入蒸餾水中配成料漿，涂敷在基體表面，經1300-1500℃下燒 結獲得復合陶瓷涂層。

其中：

稀土氧化物為氧化鑭、氧化釔或氧化釤中的一種，粒度為0.2-1μm，分析純，重量含 量大于99.9％。

碳酸鋰、硝酸鋁和正硅酸乙酯均為分析純，碳酸鋰的重量含量≥99.0％，硝酸鋁為帶9 個結晶水的分析純，重量含量≥99.0％，正硅酸乙酯的重量含量≥98.0％，碳酸鋰還可以使用 其他鋰化合物代替，硝酸鋁可以由其他鋁鹽代替。

本發明是利用碳酸鋰、硝酸鋁和二氧化硅之間的反應，二氧化硅是以正硅酸乙酯的形式 引入的，反應中以無水乙醇作為共熔劑，加入酸液作為催化劑，通過硅醇鹽的水解、縮聚形 成二氧化硅溶膠，由于溶膠為納米網絡結構，使三種反應物均勻分散在凝膠中，通過高溫煅 燒發生三種反應物間的固相反應，合成復相陶瓷材料粉體，加入稀土氧化物的目的是調整材 料的介電常數，另外由于加入具有較高熔點的稀土氧化物，高溫時形成的晶界液相少且粘度 較高，使得涂層材料在燒結時具有較好的力學性能。

經試驗檢測，本發明獲得的涂層材料性能指標如下：

室溫抗彎強度σ＝40～60MPa，10GHZ頻段下介電常數ε＝4-6，介電損耗(1-5)×10^-3， 線膨脹系數(0.8-1.1)×10^-6/℃，涂覆燒結后的材料吸水率為0.2-0.9％，在8—12GHZ下 測試其透波率大于80％，可以達到展寬頻帶的效果。

本發明制備方法科學合理，簡單易行，便于實施，獲得的涂層材料不僅防水性好，能抗 雨蝕，而且具有良好的力學性能，強度高，做為透波涂層與基體相匹配，可以達到展寬頻帶 的效果。用在多孔透波材料的表面，起到防水，耐高溫氣流沖刷，拓寬復合后材料頻帶寬度 的作用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

所用原料情況：

碳酸鋰、硝酸鋁和正硅酸乙酯均為分析純，碳酸鋰的重量含量99.0％，硝酸鋁為帶9個 結晶水的分析純，重量含量99.0％，正硅酸乙酯的重量含量98.0％。