[發(fā)明專利]一種焰流燒蝕實(shí)驗(yàn)背溫微區(qū)成像涂料、制備及使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310243635.3
• 申請(qǐng)日: 2023-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN116285575A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙路;李茂源;崔光;盧林;王施達(dá);曹淑波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)電工程總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D7/61;B05D7/24;B05D3/00;B05D3/02;B05D5/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科工集團(tuán)公司專利中心 11024
• 代理人: 孔曉芳

1.一種溫度成像涂料，其特征在于，組分配比為：100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、10-20質(zhì)量份環(huán)氧樹脂偶聯(lián)劑、5-40質(zhì)量份鉺鐿共摻氧化釓粉末；

涂料溫度成像的原理為：經(jīng)涂覆、烘干和固化后，采用使用980nm面光源照射，根據(jù)鉺離子²H_11/2和⁴S_3/2兩個(gè)能級(jí)作為熱耦合能級(jí)向基態(tài)⁴I_15/2躍遷發(fā)光的熒光強(qiáng)度比來表征涂敷面溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度成像涂料，其特征在于，所述鉺鐿共摻氧化釓粉末的化學(xué)式為Er_xYb_yGd_1-x-y)₂O₃，原子數(shù)x分布在0.001-0.1，y的值分布在0.001-0.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度成像涂料，其特征在于，所述溫度成像涂料的配比，包括：100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、10質(zhì)量份環(huán)氧樹脂偶聯(lián)劑、5質(zhì)量份Er_0.01Yb_0.1Gd_0.89)₂O₃粉末；或者，包括：100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、15質(zhì)量份環(huán)氧樹脂偶聯(lián)劑、20質(zhì)量份Er_0.02Yb_0.08Gd_0.9)₂O₃粉末；或者包括：100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、20質(zhì)量份環(huán)氧樹脂偶聯(lián)劑、40質(zhì)量份Er_0.01Yb_0.1Gd_0.89)₂O₃粉末。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度成像涂料，其特征在于，根據(jù)所述鉺離子²H_11/2和⁴S_3/2兩個(gè)能級(jí)作為熱耦合能級(jí)向基態(tài)⁴I_15/2躍遷發(fā)光的熒光強(qiáng)度比所表征的涂敷面溫度的具體范圍為：室溫～500攝氏度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度成像涂料，其特征在于，在溫度成像涂料受熱條件下，實(shí)時(shí)獲取涂覆面圖像，根據(jù)兩個(gè)能級(jí)鉺離子發(fā)光的熒光強(qiáng)度比隨溫度的變化關(guān)系進(jìn)行發(fā)光與溫度轉(zhuǎn)換計(jì)算，獲取涂覆面溫度成像。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫度成像涂料，其特征在于，所述受熱條件，包括：焰流燒蝕、石英燈燒蝕、氧乙炔焰燒蝕、風(fēng)洞燒蝕。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度成像涂料，其特征在于，所述涂料均勻涂覆在燒蝕樣件背面，用于在焰流燒蝕實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)獲取試樣背溫微區(qū)成像結(jié)果。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一權(quán)利要求所述的溫度成像涂料，其特征在于，所述溫度成像涂料涂覆試樣材料包括：飛行器氣動(dòng)熱防護(hù)材料、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管材料。

9.一種焰流燒蝕實(shí)驗(yàn)背溫微區(qū)成像涂料制備方法，其特征在于，具體步驟為：

第一步?配制溫度成像涂料

配制溫度成像涂料，包括：100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、10-20質(zhì)量份環(huán)氧樹脂偶聯(lián)劑、5-40質(zhì)量份鉺鐿共摻氧化釓粉末；將溫度成像涂料各組分混合后攪拌均勻；

第二步?溫度成像涂料涂覆及固化

將溫度成像涂料涂覆在燒蝕試樣背溫區(qū)表面，經(jīng)烘干和固化工序形成燒蝕試樣背溫微區(qū)成像涂料，使涂料表面溫度保持在室溫范圍內(nèi)，經(jīng)過3h后固化結(jié)束。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述方法制備得到焰流燒蝕實(shí)驗(yàn)背溫微區(qū)成像涂料的使用方法，其特征在于，基于試樣背溫區(qū)表面經(jīng)涂覆、烘干、固化后獲得的涂料試樣，對(duì)試樣進(jìn)行焰流燒蝕實(shí)驗(yàn)，使用980nm面光源照射溫度成像涂料，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試樣背溫區(qū)涂覆面發(fā)光情況，獲取涂覆面微區(qū)圖像，根據(jù)鉺離子²H_11/2和⁴S_3/2兩個(gè)能級(jí)向基態(tài)⁴I_15/2躍遷發(fā)光的熒光強(qiáng)度比與涂敷面溫度的表征關(guān)系進(jìn)行發(fā)光與溫度轉(zhuǎn)換計(jì)算，根據(jù)轉(zhuǎn)換計(jì)算結(jié)果進(jìn)行涂覆面溫度成像。