[發(fā)明專利]一種金屬表面熱防護涂層結構及其制備方法、復合材料在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010578734.3 | 申請日： | 2020-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN111593348A | 公開（公告）日： | 2020-08-28 |
| 發(fā)明（設計）人： | 王亞明;劉哲銘;鄒永純;李君龍;于江祥;賈德昌;周玉 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業(yè)大學;北京電子工程總體研究所 |
| 主分類號： | C23C28/04 | 分類號： | C23C28/04;C25D11/30;C04B35/48;C09D1/02;C09D1/00;C09D7/61 |
| 代理公司： | 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473 | 代理人： | 鮑麗偉 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 金屬表面 防護 涂層 結構 及其 制備 方法 復合材料 | ||
1.一種金屬表面熱防護涂層結構，設置于金屬基體表面，其特征在于，包括由內而外依次設置于所述金屬基體表面的微弧氧化過渡層和陶瓷涂層，且所述陶瓷涂層包含由內至外熱膨脹系數和熱導率呈梯度下降的多個子層。
2.根據權利要求1所述的金屬表面熱防護涂層結構，其特征在于，所述子層中含有隔熱組分，所述隔熱組分由熱膨脹系數和熱導率不同的材料按比例混合而成。
3.根據權利要求2所述的金屬表面熱防護涂層結構，其特征在于，所述隔熱組分包括氧化鋯與空心玻璃微球按比例混合而成的材料、氧化鉿與氧化鋯空心微球按比例混合而成的材料及稀土鋯酸鹽與氧化鉿空心微球按比例混合而成的材料中的任意一種。
4.根據權利要求1-3任一項所述的金屬表面熱防護涂層結構，其特征在于，所述微弧氧化過渡層的厚度為1-50μm，所述子層的厚度為1-300μm。
5.根據權利要求1-3任一項所述的金屬表面熱防護涂層結構，其特征在于，所述微弧氧化過渡層包括氧化鎂、氧化鋁、硅酸鎂、硅酸鋁和氧化鈦中的至少一種物相。
6.一種金屬表面熱防護涂層結構的制備方法，用于制備如權利要求1-5任一項所述的金屬表面熱防護涂層結構，其特征在于，包括：
通過微弧氧化技術在金屬基體表面制備微弧氧化過渡層；
配置熱膨脹系數和熱導率不同的多份涂料，并將多份所述涂料按熱膨脹系數和熱導率降低的順序依次涂覆于所述微弧氧化過渡層上，以在所述微弧氧化過渡層表面制備陶瓷涂層。
7.根據權利要求6所述的金屬表面熱防護涂層結構的制備方法，其特征在于，所述涂料的配置過程包括：
配置粘結劑，將所述粘結劑與陶瓷纖維混合，制得涂料基料，將所述涂料基料分成N份；
分別向N份所述涂料基料中加入不同比例的氧化鋯和空心玻璃微球，得到N份熱膨脹系數和熱導率不同的所述涂料，其中N為2-10。
8.根據權利要求7所述的金屬表面熱防護涂層結構的制備方法，其特征在于，所述粘結劑的配置過程包括：
將硅酸鈉、硅酸鉀、磷酸鋁及硼酸鈉中的至少一種與硅溶膠按體積比1:1-20:1混合，并向其中加入濃度為1-10g/100ml的固化劑，制得所述粘結劑。
9.根據權利要求7所述的金屬表面熱防護涂層結構的制備方法，其特征在于，所述陶瓷纖維的添加量為每100ml所述粘結劑中加入1-20g。
10.根據權利要求7所述的金屬表面熱防護涂層結構的制備方法，其特征在于，所述涂料的涂覆過程包括：
將所述涂料靜置1-24h，將靜置后的所述涂料按熱膨脹系數和熱導率依次降低的順序涂覆于所述微弧氧化過渡層上，每層涂覆后室溫晾干并于30-250℃下固化1-5h，冷卻至室溫，如此循環(huán)，直至最后一層涂覆完成。
11.一種復合材料，其特征在于，包括金屬基體和如權利要求1-5任一項所述的金屬表面熱防護涂層結構，所述金屬表面熱防護涂層結構中的微弧氧化過渡層與所述金屬基體之間為冶金結合，所述金屬表面熱防護涂層結構中的陶瓷涂層與所述微弧氧化過渡層之間為化學反應鍵合與機械結合。
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