超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料及制备方法技术

本发明专利技术公开一种超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料及制备方法，该隐身材料为层状结构，自下而上依次包括：基底、粘接层、雷达吸波层和红外低发射率层；雷达吸波层由复合吸收剂基陶瓷材料喷涂而成；复合吸收剂由La

【技术实现步骤摘要】
超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料及制备方法
本专利技术涉及高速飞行器
，尤其是一种超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料及制备方法。
技术介绍
随着信息技术的高速发展和战争环境的瞬息万变，隐身探测技术的出现对现代武器装备产生了深远影响，是新世纪信息电子化战争中捕获信息、目标探测的主要手段。根据不同的作战条件与探测手段，隐身探测技术可分为雷达、红外、声波隐身等。通过降低雷达回波强度、红外辐射信号、噪音等方式，可达到隐身的目的，而雷达远程探测是最有效的发现手段。由于高温部位红外辐射特征和雷达散射特征不断增加，新一代高速飞行器面临着严峻的红外探测和雷达制导的攻击威胁，严重影响了其在未来战场中高效突防和生存能力。而目前的高温吸波材料和红外隐身材料的使用温度均不高于1200℃，无法满足超高温下(1400℃以上)电磁散射与红外辐射兼容抑制的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料及制备方法，用于克服现有技术中无法满足超高温下电磁散射与红外辐射兼容抑制的需求等缺陷。为实现上述目的，本专利技术提出一种超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料，所述隐身材料为层状结构，自下而上依次包括：基底、粘接层、雷达吸波层和红外低发射率层；所述雷达吸波层由复合吸收剂基陶瓷材料喷涂而成；所述复合吸收剂由La1-xSrxMnO3与钇掺杂的YSZ组成，La1-xSrxMnO3的质量分数为10～30％，其中x＝0.1～0.4；所述红外低发射率层由钇掺杂的YSZ基陶瓷材料喷涂而成。为实现上述目的，本专利技术还提出一种如上述所述的隐身材料的制备方法，包括以下步骤：S1：选取基底，并对基底进行预处理；S2：根据基底选取粘接层材料，喷涂，在基底上形成粘接层；S3：按质量比(10～30):(70～90)称取La1-xSrxMnO3与钇掺杂的YSZ，通过离心喷雾干燥进行造粒，利用等离子喷涂在粘接层上形成雷达吸波层；S4：称取钇掺杂的YSZ粉体，通过离心喷雾干燥进行造粒，利用等离子喷涂在雷达吸波层上形成红外低发射率层，得到隐身材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果有：1、本专利技术提供的超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料为层状结构，自下而上依次包括：基底、粘接层、雷达吸波层和红外低发射率层；雷达吸波层由复合吸收剂基陶瓷材料喷涂而成；复合吸收剂由La1-xSrxMnO3与钇掺杂的YSZ组成，La1-xSrxMnO3的质量分数为10～30％，其中x＝0.1～0.4；红外低发射率层由钇掺杂的YSZ基陶瓷材料喷涂而成。该隐身材料在≥1400℃的温度下的工作时间不低于20min，经1400℃热循环后涂层不脱落，在8～18GHz频段内雷达反射率≤-3dB、3～5μm红外发射率≤0.4。La1-xSrxMnO3具有钙钛矿结构，为对锰酸镧(LaMnO3)的A位(La3+所在位置)进行Sr掺杂后的产物，即Sr2+替代部分La3+，为了保持电中性，部分Mn3+变价为Mn4+。两种价态的Mn离子通过O2+耦合产生双交换(DE)作用；同时，LaMnO3的晶格结构也会因掺杂离子尺寸不匹配而发生畸变，畸变伴随有Jahn-Teller(JT)效应。JT效应通常使得Mn-O-Mn键发生弯曲从而减弱双交换作用。而JT效应和双交换作用的竞争造成了金属-绝缘体转变。在一定范围内增加Sr掺杂量有利于双交换作用，使La1-xSrxMnO3向金属态转变，而温度升高则更有利于JT效应，使La1-xSrxMnO3向绝缘态转变，在JT效应和DE作用的共同影响下，La1-xSrxMnO3的电阻率往往存在最大值。本专利技术通过选择合适的Sr掺杂量来调节雷达吸波层的电阻，从而有效提高雷达吸波层的吸波效果。雷达吸波层的吸波性能主要取决于复合吸收剂的电磁参数(复介电常数和复磁导率)，本专利技术通过调控复合吸收剂中La1-xSrxMnO3与钇掺杂的YSZ的比例关系来控制雷达吸波层的电磁参数，从而使得雷达吸波层的雷达反射率在8～18GHz范围内≤-3dB。红外低发射率层中钇掺杂的YSZ粉体电导率升高时，其折射系数也会随之变大，继而YSZ粉体的反射率也会升高，而相对应的红外发射率就会降低，从而使得红外低发射率层的红外功能效果有明显的提高。而YSZ粉体的电导率通过钇的掺杂量来进行调控，在一定范围内随着钇的掺杂量增加，YSZ粉体电导率升高，则红外低发射率层的红外发射率降低。粘接层的作用在于调控雷达吸波层与基底的界面应力，使得隐身材料在高温服役环境下不易发生涂层脱落。2、本专利技术提供的制备方法主要包括造粒和喷涂，其中通过离心喷雾干燥进行造粒，可通过离心喷雾干燥的工艺条件控制来控制得到的颗粒粒径在25～100μm范围内，以利于等离子喷涂。再利用等离子喷涂在粘接层上形成雷达吸波层，等离子喷涂时形成的片层交错分布，相互之间不能完全相互覆盖，而且部分原料颗粒不能在等离子焰体中熔化，冲击到基底上时仍为固体，加大了相互之间填充孔隙的难度，因而涂层中存在相当数量的孔隙，可增强涂层的隔热性能。本专利技术提供的制备方法工艺简单，制备获得的隐身材料在超高温条件下对电磁散射与红外辐射兼容抑制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术提供的超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料的结构图；图2为本专利技术某个实施例中提供的超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料的结构图；图3为实施例1～3中隐身材料中雷达吸波层的高温电导率测量图谱；本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。无特殊说明，所使用的药品/试剂均为市售。本专利技术提出一种超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料，如图1所示，该隐身材料为层状结构，自下而上依次包括：基底、粘接层、雷达吸波层和红外低发射率层；雷达吸波层由复合吸收剂基陶瓷材料喷涂而成；所述复合吸收剂由La1-xSrxMnO3与钇掺杂的YSZ组成，La1-xSrxMnO3的质量分数为10～30％，其中x＝0.1～0.4；红外低发射率层由钇掺杂的Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料，其特征在于，所述隐身材料为层状结构，自下而上依次包括：基底、粘接层、雷达吸波层和红外低发射率层；/n所述雷达吸波层由复合吸收剂基陶瓷材料喷涂而成；所述复合吸收剂由La

【技术特征摘要】
1.一种超高温电磁散射与红外辐射兼容抑制的隐身材料，其特征在于，所述隐身材料为层状结构，自下而上依次包括：基底、粘接层、雷达吸波层和红外低发射率层；
所述雷达吸波层由复合吸收剂基陶瓷材料喷涂而成；所述复合吸收剂由La1-xSrxMnO3与钇掺杂的YSZ组成，La1-xSrxMnO3的质量分数为10～30％，其中x＝0.1～0.4；
所述红外低发射率层由钇掺杂的YSZ基陶瓷材料喷涂而成。


2.如权利要求1所述的隐身材料，其特征在于，所述钇掺杂的YSZ中钇的掺杂量为3～8％。


3.如权利要求1所述的隐身材料，其特征在于，所述雷达吸波层的厚度为0.7～0.9mm；所述红外低发射率层的厚度为0.15～0.25mm；所述粘接层的厚度为0.08～0.12mm。


4.如权利要求1所述的隐身材料，其特征在于，所述基底为Cf/SiC复合材料，所述粘接层为Si粘结层。


5.如权利要求1所述的隐身材料，其特征在于，所述基底为合金，所述粘接层为金属粘结层；
所述金属粘结层以镍钴铬铝钇金属粉末为原料，通过等离子喷涂制备而成。


6.如权利要求1所述的隐身材料，其特征在于，所述隐身材料还包括频率选择表面层，位于所述红外低发射率层远雷达吸波层侧。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刘进，董凯，易伟，
申请(专利权)人：长沙晶优新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43