[發明專利]一種雷達天線罩或天線窗壓應力涂層的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201910827450.0
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110499078B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 吳寶林;侯振華
• 申請（專利權）人: 江西嘉捷信達新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明提供一種雷達天線罩/天線窗壓應力涂層的制備方法，是以PVA的水溶液為膠粘材料，通過加熱和物理攪拌的方法，將B₄C顆粒和表面活性劑分散均勻，使得SiCl₄的水解更加充分、均勻；利用SiCl₄的水解及有機硅樹脂的高溫燒結在不影響基體材料的前提下在天線罩/天線窗表面形成壓應力層，緩解天線罩/天線窗材料在受力過程中表面的局部張應力。該壓應力涂層，可大大降低雷達天線罩/天線窗的吸潮性能，提高雷達天線罩/天線窗的力學性能和耐熱性能，且具有良好的介電性能。同時，采用本發明制備的涂層涂覆在雷達天線罩/天線窗表面，強度提高20％及以上，能夠滿足殘酷環境下雷達天線罩/天線窗的使用要求。

技術領域

本發明屬于高技術涂層制備領域，特別涉及一種雷達天線罩或天線窗壓應力涂層及其制備方法。

背景技術

石英纖維增強石英基復合材料(SiO₂/SiO₂)由于其良好的力學性能及介電性能，在雷達天線罩/天線窗領域展現了巨大的應用前景，已成功應用于美國“三叉戟”潛地導彈。然而，由于SiO₂本身的多孔結構及表面的親水基團，SiO₂/SiO₂天線罩/天線窗在空氣中極易吸潮，影響材料的力學性能及透波性能。在雷達天線罩/天線窗表面制備涂層是提高其防潮性能的常用手段。涂層一般可分為有機涂層和無機涂層。有機涂層具有工藝簡單，防水性能優良的特點，但是固化慢，且在高溫下容易發生熱分解，殘炭率高，影響透波性能；無機涂層耐高溫性能好，不含雜質炭，但往往工藝復雜，難以成型。

其中通過【楊德安,沈繼耀,朱海強.加入物對石英陶瓷燒結和析晶的影響[J].耐火材料,1994(4):201-203.。。。。Chao C H,Lu H Y.Crystallization of Na₂O-dopedcolloidal gel-derived silica[J].Materials ScienceEngineering A(StructuralMaterials:,Properties,Microstructure and Processing),2000,282(1-2):123-130.】的論文中，指出了加入物對石英陶瓷燒結和析晶的影響。采用有機-無機雜化涂層，既可發揮無機材料的力學性能和耐熱性能，又可發揮有機材料的成型性能及防水性能，并且可以通過特殊的工藝處理，在降低材料吸潮率的前提下進一步提高材料的力學性能。

發明內容

為了獲得用于雷達天線罩或天線窗領域中，力學性能良好的涂層結構，本發明利用SiCl₄在表面活性劑的催化作用下水解生成細度均勻的SiO₂粉末，添加合適的助劑，與有機硅樹脂混合作為涂層材料涂覆于SiO₂/SiO₂雷達天線罩/天線窗表面，在天線罩/天線窗表面形成了一層壓應力涂層，具有良好的力學性能和防潮效果。具體方法步驟為：具體步驟為：

(一)制備混合溶液1

在去離子水中加入(2-5)wt.％聚乙烯醇PVA、(1-10)wt.％碳化硼B₄C粉末和(1-2)wt.％表面活性劑，加熱至92℃-96℃攪拌，直至聚乙烯醇PVA完全溶解，獲得混合溶液1；

(二)制備混合溶液2

取適量混合溶液1，向其中滴加四氯硅烷SiCl₄，水浴保持45-50℃并攪拌1-2小時，獲得混合溶液2；

(三)制備混合溶液3

有機硅樹脂中添加(10-50)wt.％有機溶劑以及(0.5-2)wt.％抗氧化劑，攪拌至有機硅樹脂完全溶解在有機溶劑中，獲得混合溶液3；

(四)制備混合物4