[發(fā)明專利]一種中溫寬頻段吸波涂層的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010016849.3
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111135996A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉星;馬國佳;韓秀全;孫剛;武壯壯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空制造技術(shù)研究院
• 主分類號: B05D5/00
• 分類號: B05D5/00;B05D7/00;B05D3/12;B05D3/00;C09D183/04;C09D5/32;C09D7/61;C09J175/04
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本發(fā)明公開了一種中溫寬頻段吸波涂層的制備方法，包括以下步驟：(1)對工件基體材料表面進行噴砂處理，噴砂后清洗；(2)在步驟(1)中基體材料表面上涂敷或噴涂粘結(jié)層；(3)在步驟(2)的粘結(jié)層上涂敷或噴涂鐵磁性吸波層；(4)在步驟(3)的鐵磁性吸波層涂敷或噴涂隔熱層。本發(fā)明制得的吸波涂層由底層的粘結(jié)層、中間層的鐵磁性吸波層與表層的隔熱層組成，通過隔熱層與鐵磁性吸波層這一雙層結(jié)構(gòu)的復(fù)合，解決了中溫500℃環(huán)境對鐵磁性吸波層吸波效果的影響，解決了鐵磁性吸波層不能在中溫條件下使用的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中溫寬頻段吸波涂層的制備方法。

背景技術(shù)

吸波材料工藝簡單，施工方便，易于更換、維修，是隱身技術(shù)的發(fā)展方向，其中吸波涂層是其主要形式，吸波涂層成分主要由吸波劑和透波材料組成，吸波原理為：當電磁波作用到吸波涂層表面上時，涂層中的透波材料會使電磁波有效透入，而當透入的電磁波與分散在涂層中的吸波劑單元相遇時，將發(fā)生相互作用，其能量損耗機制主要包括電阻損耗型、電介質(zhì)損耗型及磁損耗型，電磁波通過這些作用方式，其能量最終將轉(zhuǎn)換成熱能，從而實現(xiàn)有效吸收。

目前傳統(tǒng)吸波涂層采用電磁性吸波劑，吸波頻段寬、吸波峰值高，但由于鐵磁性材料居里溫度點的限制，耐受高溫性不足，鐵磁性材料在500℃時電磁參數(shù)明顯降低，導(dǎo)致吸波效果明顯下降；而耐高溫吸波涂層大多是電損耗型吸波材料，主要是陶瓷類高溫吸波涂層，吸波劑多為SiC纖維、Si、鈦酸鋇、C/C材料等，此類涂層在1000℃以上廣泛應(yīng)用于高溫吸波領(lǐng)域，與常溫應(yīng)用的磁性吸波材料相比，高溫吸波材料具有耐高溫、強度高、蠕變低、膨脹系數(shù)低、耐腐蝕性強的特點，但吸收頻帶較窄，低頻吸波效果較差。同時陶瓷類材料介電常數(shù)隨溫度變化較大，在中溫500℃條件下吸波劑介電損耗性能差，難以發(fā)揮其吸波特性，吸收頻段更窄、效果更差。

中國專利CN106497313A公開了一種耐高溫吸波涂層及其應(yīng)用，該專利公開的吸波涂層耐受溫度在350℃左右，并不能耐受500℃的高溫，而且該吸波涂層中沒有在基體表面設(shè)置粘結(jié)層，這樣得到的吸波涂層與基體的結(jié)合強度不是很高；該專利對羰基鐵粉進行了包覆，該方法對于片狀或其他吸波劑粉體進行包覆較為困難，通用性較低；該專利公開的耐高溫吸波涂層的結(jié)構(gòu)為隔熱層+吸波層+隔熱層的結(jié)構(gòu)，該專利中隔熱層與吸波層的樹脂材料分別采用酚醛樹脂與雙酚A型環(huán)氧樹脂，隔熱層與吸波層的樹脂材料不一致，易發(fā)生層間剝落；該專利固化過程需進行加熱固化，對防護基體尺寸、形狀等選擇均有影響；該專利中隔熱方式是通過陶瓷填料和耐高溫樹脂配合以降低熱傳導(dǎo)，隔熱層表層物質(zhì)并不能燃燒，隔熱效果不太好；同時該專利中的隔熱層僅起到隔熱作用，沒有起到吸波作用，涂層整體的吸波效果不太好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種中溫寬頻段吸波涂層的制備方法，制得的吸波涂層由底層的粘結(jié)層、中間層的鐵磁性吸波層與表層的隔熱層組成，隔熱層隔絕熱量傳輸，降低溫度對鐵磁性吸波層的影響，同時兼具一定的吸波效果，且不影響電磁波透過到達鐵磁性吸波層，而鐵磁性吸波層受隔熱層保護，層內(nèi)溫度低于居里溫度，鐵磁性吸波劑免受溫度影響，保持了鐵磁性吸波劑高效、寬頻的吸波特點，通過隔熱層與鐵磁性吸波層這一雙層結(jié)構(gòu)的復(fù)合，解決了中溫500℃環(huán)境對鐵磁性吸波層吸波效果的影響，解決了鐵磁性吸波層不能在中溫條件下使用的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種中溫寬頻段吸波涂層的制備方法，包括以下步驟：

(1)對工件基體材料表面進行噴砂處理，噴砂后清洗基體材料表面，得到干凈的基體材料表面；

(2)粘結(jié)層處理過程：

在步驟(1)中得到的干凈的基體材料表面上涂敷或噴涂粘結(jié)層，粘結(jié)層所用的絕緣涂料為有機硅橡膠樹脂、聚四氟乙烯或聚氨酯；

(3)鐵磁性吸波層處理過程：