一种X波段高温电磁吸波材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于吸波涂层材料技术领域，具体涉及一种X波段高温电磁吸波材料及其制备方法，本发明专利技术一种X波段高温吸波涂层材料，从内到外依次为热匹配层和吸波涂层，吸波涂层喷涂在热匹配层上，热匹配层由球形NiCrAl颗粒制成，热匹配层喷涂在喷砂处理后的金属基底上，吸波涂层由TiC/Al

An X-band high temperature electromagnetic absorbing material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种X波段高温电磁吸波材料及其制备方法
本专利技术属于吸波涂层材料
，具体涉及一种X波段高温电磁吸波材料及其制备方法。
技术介绍
电磁吸收剂在吸波材料中起了决定性的作用，电磁吸收剂主要有三种类型：磁吸收剂、电导吸收剂和介电吸收剂。但是磁吸收剂在高温下磁性消失，电导吸收剂和介电吸收剂损耗小、吸收能力差，因此有必要研制一种新型的高温吸波材料。涂覆型雷达吸波材料是隐身手段的重要组成部分，涂覆型雷达吸波材料具有施工方便、吸波性能好、不易影响装备的原有状态等优点，在隐身装备的表面涂覆中广泛使用。同时最理想的吸波材料具有厚度薄、宽频段、强吸收、轻质等特点。目前，传统的吸波材料厚度较厚且阻抗匹配不佳，导致吸收强度小，直接影响了装备性能。在装备使用过程中，在外部复杂的环境下，吸波材料容易出现变色、粉化、起层、开裂和附着力下降等问题，甚至会出现损坏和脱落，这些都会造成吸波材料使用性能下降，从而制约吸波材料的性能。因此，我们需要继续开发内应力小、厚度薄、频段宽、X波段吸波性能良好，吸收能力强、和耐高温的X波段高温电磁吸波材料。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供一种X波段高温吸波涂层材料及其制备方法，通过调节X波段高温吸波涂层材料中TiC的质量百分含量，利用喷雾造粒技术制备出球形颗粒状的TiC/Al2O3混合球形粉，该球形粉流动性好，利于喷雾，同时对金属基底进行喷砂处理能增加附着力强，本专利技术的X波段高温吸波涂层材料内应力小、厚度薄、频段宽、X波段吸波性能良好，吸收能力强、耐高温。<br>本专利技术提供了一种X波段高温吸波涂层材料，从内到外依次为热匹配层和吸波涂层，所述吸波涂层喷涂在热匹配层上，所述热匹配层由球形NiCrAl颗粒制成，所述热匹配层喷涂在喷砂处理后的金属基底上，所述吸波涂层由TiC/Al2O3混合球形粉制成，TiC/Al2O3混合球形粉中TiC的质量分数为20％～30％，余量为氧化铝。优选的，所述热匹配层的厚度为0.02mm，吸波涂层材料的厚度为1.2mm～1.6mm。上述X波段高温吸波涂层材料的制备方法，包括以下步骤：S1、制备吸波涂层：S11、制备TiC/Al2O3混合粉末：将TiC和Al2O3混合得到金属混合物，将得到的金属混合物和酒精溶液置于研磨机中球磨，待混合均匀后，风干，得到TiC/Al2O3混合粉末；S12、制备TiC/Al2O3混合球形粉：将S11得到的TiC/Al2O3混合粉末与聚乙烯醇胶混合均匀，得到悬浮溶液，用喷雾造粒机将悬浮溶液制备成TiC/Al2O3混合球形粉；S2、金属基底喷砂处理：将金属基底浸泡在丙酮和酒精混合液中清洗，烘干，置于喷砂机中，利用SiC颗粒对烘干后的金属基底进行喷砂处理；S3、制备热匹配层：将S2喷砂处理后的金属基底上通过大气等离子喷涂球形NiCrAl颗粒，得到热匹配层；S4、X波段高温吸波涂层材料的制备：在S3得到的热匹配层上，利用大气等离子喷涂S1得到的TiC/Al2O3混合球形粉，得到X波段高温吸波涂层材料。优选的，上述X波段高温吸波涂层材料的制备方法，S11中，所述酒精溶液中蒸馏水和酒精的体积比为1：1～2，所述金属混合物和酒精溶液的质量比为1：0.2～2。优选的，上述X波段高温吸波涂层材料的制备方法，S11中，球磨的转速200r/min～240r/min，球磨的时间为12h～24h。优选的，上述X波段高温吸波涂层材料的制备方法，S12中，所述悬浮溶液中的TiC/Al2O3混合粉末的质量百分含量为30％～70％。优选的，上述X波段高温吸波涂层材料的制备方法，S12中，所述喷雾造粒机的喷雾造粒入口温度为100℃～180℃，出口温度为80℃～100℃，转速频率为20000HZ，所述TiC/Al2O3混合球形粉的粒径为25μm～50μm。优选的，上述X波段高温吸波涂层材料的制备方法，S2中，所述丙酮和酒精混合液中丙酮和酒精的体积比为0.5～1：1。优选的，上述X波段高温吸波涂层材料的制备方法，S2中，喷砂处理的喷砂压力为0.4Mpa～1.0Mpa，喷砂处理的时间为1min～2min。优选的，上述X波段高温吸波涂层材料的制备方法，S3和S4中，大气等离子喷涂的喷涂功率均30kW～45kW，送粉量为15g/min～30g/min。与现有技术相比，本专利技术的X波段高温电磁吸波材料及其制备方法具有以下有益效果：1、本专利技术X波段高温电磁吸波材料，以TiC为吸波媒介，Al2O3为基体,能调节X波段吸波涂层材料中TiC的质量百分含量，得到厚度薄、在X波段高温吸波性能优异的吸波涂层材料。本专利技术的X波段高温吸波涂层材料包括热匹配层和吸波涂层，通过合理的选择TiC/Al2O3配比，能够得到在X波段高温吸波性能良好的电磁吸波涂层；2、本专利技术利用喷雾造粒技术将改变TiC和Al2O3原始粉末的颗粒特性，制备出流动性好的球形颗粒状的TiC/Al2O3混合球形粉，吸波涂层的材料为粒径为25μm～50μm的TiC/Al2O3混合球形粉，本专利技术利用大气等离子喷涂技术喷涂微TiC/Al2O3混合球形粉得到吸波涂层，通过大气等离子在喷砂处理后的金属基底上喷涂球形NiCrAl颗粒，得到热匹配层，大气等离子喷涂能够控制吸波涂层和热匹配层的厚度，喷涂的物质分布均匀，使得本专利技术的X波段高温吸波涂层材料内应力小，同时增大了喷涂物质的比表面积，球形NiCrAl颗粒和TiC/Al2O3混合球形粉的球形结构流动相好，利于喷雾，本专利技术制备的X波段高温吸波涂层材料具有厚度薄且吸波性能好，在厚度为1.2mm，温度为800℃情况下，该涂层在X波段反射率低于-10dB的带宽达到1.70GHz的优点；3、本专利技术中用SiC颗粒对烘干后的金属基底进行喷砂处理，SiC颗粒附着在金属基底上，使得金属基底的表面粗糙，增加了热匹配层与反射层的结合强度，热匹配层的材料为球形NiCrAl颗粒，微米级球形结构增加了吸波涂层与反射层的结合强度，吸波涂层的材料为TiC/Al2O3混合球形粉，本专利技术制备的X波段高温吸波涂层材料不易起层和开裂、附着力强，且热匹配层金属材质，吸波涂层的吸波剂为TiC，具有抗腐蚀和耐磨损强，不易变色和粉化等特点。附图说明图1是本专利技术实施例1制备得到的高温吸波涂层材料X波段吸波反射率测试图；图2是本专利技术实施例2制备得到的高温吸波涂层材料X波段吸波反射率测试图；图3是本专利技术实施例3制备得到的高温吸波涂层材料X波段吸波反射率测试图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明，但不应理解为本专利技术的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，由于不涉及专利技术点，故不对其步骤进行详细描述。下述实施例中所述SiC颗粒均购买自北京安唯安实验设备有限公司，球形NiCrAl颗粒的粒径购买自北京高德威金属科技开发有限责任公司。实施例1本实施例的X波段高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X波段高温吸波涂层材料，从内到外依次为热匹配层和吸波涂层，所述吸波涂层喷涂在热匹配层上，所述热匹配层由球形NiCrAl颗粒制成，所述热匹配层喷涂在喷砂处理后的金属基底上，其特征在于，所述吸波涂层由TiC/Al

【技术特征摘要】
1.一种X波段高温吸波涂层材料，从内到外依次为热匹配层和吸波涂层，所述吸波涂层喷涂在热匹配层上，所述热匹配层由球形NiCrAl颗粒制成，所述热匹配层喷涂在喷砂处理后的金属基底上，其特征在于，所述吸波涂层由TiC/Al2O3混合球形粉制成，TiC/Al2O3混合球形粉中TiC的质量分数为20％～30％，余量为氧化铝。


2.根据权利要求1所述的X波段高温吸波涂层材料，其特征在于，所述热匹配层的厚度为0.02mm，吸波涂层材料的厚度为1.2mm～1.6mm。


3.一种如权利要求1或2所述的X波段高温吸波涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备吸波涂层：
S11、制备TiC/Al2O3混合粉末：
将TiC和Al2O3混合得到金属混合物，将得到的金属混合物和酒精溶液置于研磨机中球磨，待混合均匀后，风干，得到TiC/Al2O3混合粉末；
S12、制备TiC/Al2O3混合球形粉：
将S11得到的TiC/Al2O3混合粉末与聚乙烯醇胶混合均匀，得到悬浮溶液，用喷雾造粒机将悬浮溶液制备成TiC/Al2O3混合球形粉；
S2、金属基底喷砂处理：
将金属基底浸泡在丙酮和酒精混合液中清洗，烘干，置于喷砂机中，利用SiC颗粒对烘干后的金属基底进行喷砂处理；
S3、制备热匹配层：
将S2喷砂处理后的金属基底上通过大气等离子喷涂球形NiCrAl颗粒，得到热匹配层；
S4、X波段高温吸波涂层材料的制备：
在S3得到的热匹配层上，利用大气等离子喷涂S1得到的TiC/Al2O3混合球形粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：马华，邵腾强，王军，屈绍波，闫明宝，冯明德，王甲富，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61