[發明專利]一種可耐溫600℃雷達與紅外兼容隱身涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201710943403.3
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107747080B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 劉海韜;黃文質
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/073;C23C4/11;H05K9/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌;魏龍霞

本發明公開了一種可耐溫600℃雷達與紅外兼容隱身涂層，隱身涂層位于金屬基材表面，從金屬基材表面開始，從下至上，依次包括粘結層、8YSZ?Al₂O₃陶瓷底層、高溫電阻涂層、8YSZ隔離層和高溫導體涂層；高溫電阻涂層和高溫導體涂層均為貼片形式，貼片呈周期性排列。本發明還公開了該隱身涂層的具體制備方法。本發明提出的涂層結構具備雷達、紅外兼容隱身功能，由于引入了電阻型周期結構，可以具備較好的吸波性能，突破了傳統吸波涂層需要添加吸收劑造成的吸波性能不理想、對工藝影響大、性能不穩定的不足；表層引入導體型周期結構，利用其紅外波段高反射、雷達波段高透過特性實現雷達與紅外兼容隱身功能。

技術領域

本發明屬于雷達與紅外兼容隱身材料領域，尤其涉及一種可耐溫600℃雷達與紅外兼容隱身涂層及其制備方法。

背景技術

隨著雷達與紅外復合偵查與制導技術的發展，具有雷達/紅外兼容隱身功能材料已經成為重要的研究方向。但同一材料實現雷達與紅外兼容隱身存在固有矛盾，原因在于雷達隱身要求材料對電磁波的強吸收、低反射，而紅外隱身要求材料對電磁波低吸收、高反射。因此，如何通過材料結構設計解決兩者間的矛盾，是實現雷達與紅外兼容隱身的關鍵。同時，隨著武器裝備飛行速度的提高以及對飛行器尾向隱身性能的新要求，需要開發具有耐高溫特性的雷達與紅外兼容隱身材料。

ZL201110053460.7號中國專利、ZL201110052115.1號中國專利、ZL201210139046.2號中國專利、ZL201410128311.6號中國專利文獻分別公開了幾種連續纖維增強陶瓷基吸波復合材料及其制備方法，公開的幾種吸波復合材料具有較好的吸波性能和耐溫性，但不具備紅外隱身性能。同時，以上公開的專利均為結構型高溫隱身材料，盡管其具有較好的承載性能，但目前的這些材料的力學性能距金屬材料還具有一定差距，難以作為主承力件使用，且成本相對較高。相對結構型高溫隱身材料，高溫隱身涂層具有成本低、施工方便等優勢，具有較廣闊的應用前景，然而，目前在雷達與紅外兼容隱身材料領域還未曾有過高溫隱身涂層的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種可耐溫600℃的雷達與紅外兼容隱身涂層及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種耐高溫雷達與紅外兼容隱身涂層，所述隱身涂層位于金屬基材表面，從金屬基材表面開始，從下至上，依次包括粘結層、8YSZ-Al₂O₃陶瓷底層、高溫電阻涂層、8YSZ隔離層和高溫導體涂層。8YSZ是指8％氧化釔穩定氧化鋯(8％Y₂O₃-ZrO₂)。

上述的隱身涂層，優選的，所述粘結層為NiCrAlY涂層或CoCrAlY涂層；其厚度為0.05～0.15mm；所述8YSZ隔離層的厚度為0.05～0.2mm。

上述的隱身涂層，優選的，所述8YSZ-Al₂O₃陶瓷底層中8YSZ與Al₂O₃的質量比為5:95～20:80；所述8YSZ-Al₂O₃陶瓷底層厚度為0.8～1.5mm。選擇8YSZ-Al₂O₃陶瓷底層具有增韌、抗熱震性好等優勢；同時，雙相涂層體系可以具有較寬的電性能調控空間，有利于隱身性能設計。

上述的隱身涂層，優選的，所述高溫電阻涂層為貼片形式，所述貼片呈周期性排列結構；所述貼片的周期尺寸為5～30mm；所述高溫電阻涂層厚度為0.01～0.05mm；所述高溫電阻涂層是以二氧化釕為導電相，以Bi₂O₃-SiO₂-B₂O₃系低熔點無鉛玻璃為粘結相，其中，導電相占導電相與粘結相總質量的48％～52％。