[發明專利]一種吸波隱身復合涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202110394831.1
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113186481B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 余建星;劉欣;余楊;王福程;李昊達;黃凱航;郭虎;蘇曄凡;張凌波;孫若珂
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/06;C23C4/02;C22C45/02;B22F9/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種吸波隱身復合涂層的制備方法，包括下列的步驟：按照鐵基非晶合金Fe₈₅Si₄Cu₃B₆Nb₂質量分數百分比稱取Fe、Si、Cu、B、Nb原料；稱取的所述原料按照先高熔點后低熔點的順序依次放入真空熔煉爐內，以氬氣做保護氣，然后升溫使其全部熔化，冷卻得到鐵基非晶合金母錠，重復熔煉，以保證鐵基非晶合金母錠成分均勻；預處理，并制成小塊體；將所制成的小塊體利用真空霧化方法制備成鐵基非晶合金微粉；制備鐵基非晶/石墨烯復合粉末；預熱處理；利用超音速火焰噴涂方法將所得到的鐵基非晶/石墨烯復合粉末在基體上進行噴涂，最后獲得吸波隱身復合涂層。

技術領域

本發明屬于吸波材料技術領域，具體涉及一種吸波隱身復合涂層。

背景技術

吸波材料可用在軍事裝備上，如用來實現軍用飛機、潛艇等軍事裝備的隱身，從而提升武器裝備在戰爭中的生存幾率和作戰能力；也可應用于工業設備上，可以用來提高電子設備的抗干擾能力、加強安全保密性和實現安全防護。對吸波材料的研究主要聚焦在兩個方面，一方面是追求高吸收率、質量輕、耐高溫等高性能化，滿足軍事上的抗雷達偵察等尖端科技需求；另一方面是致力于降低成本，滿足大規模生產和使用。

鐵元素在自然界中具有儲量豐富、容易獲取的優點，鐵基非晶合金材料具有的長程無序、短程有序的獨特結構使其具有優異的軟磁性能，可以將其作為一種新型吸波材料。但單一鐵基非晶合金作為吸波材料時，其阻抗匹配特性失衡，仍然存在吸波性能不夠理想，厚度較大，吸波帶寬窄等缺點。

發明內容

本發明提供一種新型的吸波隱身復合涂層的制備方法，以Fe、Nb、Si、Cu、B為基礎，添加少量石墨烯粉末，通過超音速火焰噴涂技術制備出Fe₈₅Si₄Cu₃B₆Nb₂吸波隱身復合涂層。本發明所采用的技術方案為：

一種吸波隱身復合涂層的制備方法，包括下列的步驟：

(1)按照鐵基非晶合金Fe₈₅Si₄Cu₃B₆Nb₂質量分數百分比稱取Fe、Si、Cu、B、Nb原料；

(2)稱取的所述原料按照先高熔點后低熔點的順序依次放入真空熔煉爐內，以氬氣做保護氣，然后升溫使其全部熔化，冷卻得到鐵基非晶合金母錠，熔煉重復3次以上以保證鐵基非晶合金母錠成分均勻。

(3)將制得的所述鐵基非晶合金母錠進行包括打磨去除表面氧化皮和超聲清洗在內的預處理，并制成小塊體；

(4)將所制成的小塊體利用真空霧化方法制備成鐵基非晶合金微粉；

(5)將步驟(4)制得的鐵基非晶合金微粉與石墨烯微粉按(85-95)：(5-15)的質量分數比例充分混合，得到鐵基非晶/石墨烯復合粉末；方法如下：

(6)其特征在于，步驟(5)的方法如下：

1)將鐵基非晶合金微粉與石墨烯微粉混合后加入到含無水乙醇的容器里；

2)經過機械攪拌和超聲振蕩，使鐵基非晶合金微粉和石墨烯微粉充分均勻混合；

3)將混合物真空干燥使無水乙醇揮發，得到鐵基非晶/石墨烯復合粉末。

(7)對需要制備涂層的基體表面進行潔凈化清理、噴砂粗化和預熱處理，預熱處理后使基體溫度達到180℃以上；

(8)利用超音速火焰噴涂方法將所得到的鐵基非晶/石墨烯復合粉末在經過步驟(7)處理后的基體上進行噴涂，最后獲得吸波隱身復合涂層。

進一步地，石墨烯質量分數為10％時,涂層厚度為3mm。