[發(fā)明專利]一種基于無序電磁周期結(jié)構(gòu)的高溫雷達(dá)吸波涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011546674.3
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112680691B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海韜;黃文質(zhì);孫遜;陳穎超;甘霞云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/073;C23C4/04;B41M1/12;B41M1/34;H01Q17/00
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 戴燕桃;汪治興

本發(fā)明涉及高溫隱身材料領(lǐng)域，具體公開了一種基于無序電磁周期結(jié)構(gòu)的高溫雷達(dá)吸波涂層，所述高溫雷達(dá)吸波涂層涂覆于金屬基材表面，從金屬基材表面開始，從下至上依次包括金屬粘結(jié)層、第一陶瓷損耗層、第一高溫有耗無序電磁周期結(jié)構(gòu)層、第二陶瓷損耗層、第二高溫有耗無序電磁周期結(jié)構(gòu)層、第三陶瓷損耗層、第三高溫有耗無序電磁周期結(jié)構(gòu)層，高溫有耗無序電磁周期結(jié)構(gòu)層為貼片陣列結(jié)構(gòu)，貼片陣列單元為短切線，短切線由高溫玻璃粘結(jié)相和貴金屬導(dǎo)電相組成。本發(fā)明的涂層具備優(yōu)異的結(jié)合強(qiáng)度、抗熱沖擊性能和長時高溫穩(wěn)定性，具有好的常溫和高溫雷達(dá)吸波性能，且常溫和高溫吸波性能一致；對于不同極化方向的入射波均具有吸收作用，有利于工程化應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高溫隱身材料領(lǐng)域，特別涉及一種基于無序電磁周期結(jié)構(gòu)的高溫雷達(dá)吸波涂層及其制備方法。

背景技術(shù)

隱身技術(shù)可利用各種手段來改變或降低目標(biāo)的可探測性，從而提高目標(biāo)的生存與突防能力。吸波材料是能夠衰減入射雷達(dá)波，從而具有隱身性能的一類材料。吸波材料主要分為結(jié)構(gòu)型吸波材料和雷達(dá)吸波涂層兩類，相對于結(jié)構(gòu)型吸波材料，雷達(dá)吸波涂層因具有工藝技術(shù)簡單、對裝備結(jié)構(gòu)影響小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在各種飛行器的表面隱身技術(shù)處理方面具有廣泛的應(yīng)用前景。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，促使雷達(dá)吸波涂層從常溫型吸波涂層向高溫型吸波涂層發(fā)展。

傳統(tǒng)的高溫雷達(dá)吸波涂層主要采用低損耗陶瓷涂層中添加高溫雷達(dá)吸收劑的技術(shù)方案，其主要存在三個方面的問題，1）為了實(shí)現(xiàn)雷達(dá)吸波性能，通常雷達(dá)吸收劑的添加量較多，材料均勻性、可控性差，涂層各組分的熱物理性能失配容易導(dǎo)致涂層開裂脫落等問題；2）高溫雷達(dá)吸收劑的微波介電常數(shù)頻散特性差，寬頻吸波性能不理想，實(shí)現(xiàn)既定吸波性能目標(biāo)的涂層厚度大，又會進(jìn)一步帶來可靠性下降和重量增加問題；3）高溫雷達(dá)吸收劑電性能隨溫度變化顯著，導(dǎo)致涂層常溫與高溫環(huán)境的吸波性能差異明顯，對涂覆裝備雷達(dá)隱身性能常溫檢測、鑒定與評估帶來很大困難。201711498947.X號中國專利文獻(xiàn)公開了一種耐高溫雷達(dá)紅外兼容隱身涂層及其制備方法，該涂層采用貼片電阻型高溫周期結(jié)構(gòu)層實(shí)現(xiàn)雷達(dá)吸波性能，可以較好地解決上述問題，但是采用的高溫電阻涂層以低熔點(diǎn)無鉛玻璃為粘結(jié)相、二硅化鉬為導(dǎo)電相，造成耐溫性低，高溫長時使用二硅化鉬易氧化物等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服背景技術(shù)中提到的不足與缺陷，提供一種基于無序電磁周期結(jié)構(gòu)的高溫雷達(dá)吸波涂層及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于無序電磁周期結(jié)構(gòu)的高溫雷達(dá)吸波涂層，所述高溫雷達(dá)吸波涂層涂覆于金屬基材表面，從金屬基材表面開始，從下至上依次包括金屬粘結(jié)層、第一陶瓷損耗層、第一高溫有耗無序電磁周期結(jié)構(gòu)層、第二陶瓷損耗層、第二高溫有耗無序電磁周期結(jié)構(gòu)層、第三陶瓷損耗層、第三高溫有耗無序電磁周期結(jié)構(gòu)層，所述第一、第二、第三高溫有耗無序電磁周期結(jié)構(gòu)層為貼片陣列結(jié)構(gòu)形式，貼片陣列單元為短切線，所述短切線由高溫玻璃粘結(jié)相和貴金屬導(dǎo)電相組成。

優(yōu)選的，上述高溫雷達(dá)吸波涂層中，所述貼片陣列結(jié)構(gòu)的周期單元尺寸為2~10mm，厚度為0.01~0.03mm，周期單元材料電導(dǎo)率為10⁴~10⁵S/m，所述短切線方向隨機(jī)分布，所述短切線長度在周期單元長度四分之一至周期單元長度內(nèi)隨機(jī)分布，所述短切線寬度在0.3~0.8mm之間。

優(yōu)選的，上述高溫雷達(dá)吸波涂層中，所述貴金屬導(dǎo)電相為Ag、Pd、Pt、Au中的兩種或兩種以上合金，所述高溫玻璃粘結(jié)相原料玻璃粉混合物的軟化點(diǎn)溫度不低于750℃。

優(yōu)選的，上述高溫雷達(dá)吸波涂層中，所述金屬粘結(jié)層為NiCrAlY涂層、CoCrAlY涂層或CoNiCrAlY涂層，厚度為0.03~0.10mm。