一种钛合金用抗冲刷辐射防热涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及防热涂层领域的一种钛合金用抗冲刷辐射防热涂层及其制备方法和应用。所述的钛合金用抗冲刷辐射隔热涂层，包含粘接层底漆层和高发射率层；所述粘接层底漆层为粘接层底漆固化而成；所述高发射率层为高发射率涂料固化而成；所述粘接层底漆层的涂层厚度为2～30μm；所述高发射率层的涂层厚度为20～50μm；所述的抗冲刷辐射隔热涂层的红外发射率≥85％，涂层在钛合金上的附着力≥4.0MPa，经过700℃/10min热处理后涂层的附着力≥2.0MPa；所述涂层，可与钛合金附着良好而且高温加热后仍能具备较好的附着以及良好的抗高速气流冲刷的能力，而且采用空气喷涂施工方便，值得推广应用。广应用。广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金用抗冲刷辐射防热涂层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及防热涂层领域，更进一步说，涉及一种钛合金用抗冲刷辐射防热涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钛合金具有耐热、比强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空领域，例如应用于航空发动机要求耐热和高强度的部件和机体。在高速飞行时，由于气动摩擦会对机体表面加热，使其表面温度上升至几百度。同时，长时间的太阳辐射也会对机体表面加热。两热量来源会导致其在执行任务时表面产生高温，高温会影响内部电子元件的正常工作。最重要的是，钛合金的耐热温度有限制，在600℃以上高温下钛合金发生氧脆现象，其力学性能下降，严重影响安全，采用防热涂层进行保护是解决该问题的最有效方式之一。
[0003]高红外发射率涂层是一种辐射防热涂层材料，广泛应用于防热体系，可以将气动加热产生的热量以红外辐射的形式辐射出去，降低飞行器表面的温度。以耐高温树脂作为成膜物的有机高发射率涂层材料具有制备方法简单、施工方便等优点而被广泛使用，目前有机高发射率涂层的发射率可以达到0.8以上，耐温温度一般为500℃以上，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金用抗冲刷辐射隔热涂层，其特征在于包含粘接层底漆层和高发射率层；所述粘接层底漆层为粘接层底漆固化而成；所述高发射率层为高发射率涂料固化而成；所述粘接层底漆层的涂层厚度为2～30μm，优选厚度为5～20μm；所述高发射率层的涂层厚度为20～50μm，优选厚度为20～40μm；所述的抗冲刷辐射隔热涂层的红外发射率≥85％，涂层在钛合金上的附着力≥4.0MPa，经过700℃/10min热处理后涂层的附着力≥2.0MPa；优选地，所述粘接层底漆的细度低于20μm。2.根据权利要求1所述的钛合金用抗冲刷辐射隔热涂层，其特征在于：所述粘接层底漆包含重量份数计的以下组分：聚硅氮烷100重量份，耐高温填料10～60重量份，优选为20～50重量份；优选地，所述聚硅氮烷的分子量为300～15000，优选为600～10000。3.根据权利要求1所述的钛合金用抗冲刷辐射隔热涂层，其特征在于：所述高发射率涂料包含A组份和B组份；所述A组份包含重量份数计的以下组分：耐高温树脂溶液100重量份，所述耐高温树脂溶液的浓度为40～60％wt；高发射率填料30～150重量份，优选60～130重量份，耐高温填料20～100重量份，优选30～80重量份，所述B组份为固化剂；以A组份中所述的耐高温树脂溶液为100重量份计，所述固化剂的用量为0.5～8重量份，优选为0.5～5重量份；优选地，所述高发射率涂料的A组份的细度为40μm～120μm，优选为60～100μm。4.根据权利要求2所述的钛合金用抗冲刷辐射防热涂层，其特征在于：所述粘接层底漆中的耐高温填料选自纳米二氧化硅粉末、碳化硅、氮化硼、氧化铁、石墨烯中的至少一种；优选地，所述粘接层底漆中的耐高温填料包含纳米二氧化硅粉末、碳化硅、氧化铁、石墨烯、氮化硼在内的混合物；其中，纳米二氧化硅粉末、碳化硅、氧化铁、氮化硼、石墨烯的重量比为(10～20)：(5～15)：(1～8)：(0～15)：(0～5)；优选为(10～16)：(5～10):(2～6):(0～10)：(0～4)。5.根据权利要求2所述的钛合金用抗冲刷辐射防热涂层，其特征在于所述粘接层底漆包含超细玻璃粉；以所述聚硅氮烷为100重量份计，所述超细玻璃粉的用量为10～50重量份，优选为10～30重量份；和/或，所选超细玻璃粉的目数为1000～10000目，优选目数为1000～5000目。
6.根据权利要求3所述的钛合金用抗冲刷辐射防热涂层，其特征在于：所述高发射率涂料中，所述耐高温树脂溶液为硼酸改性硅树脂溶液；所述硼酸改性硅树脂的B/Si摩尔比为1:(2～7),优选1:(3～6)；和/或，所述硼酸改性硅树脂的苯基/Si摩尔比为0.15～0.6，优选为0.2～0.4；和/或，所述硼酸改性硅树脂的R/Si摩尔比为1.2～1.8，优选为1.4～1.6；优选地，所述硼酸改性硅树脂的结构单元包含下列通式(II)：7.根据权利要求6所述的钛合金用抗冲刷辐射防热涂层，其特征在于：所述高发射率涂料中的耐高温树脂由包括以下步骤在内的制备方法制成：1)将包含甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、硼酸、去离子水、乙醇在内的组分共混水解，得到预聚体；优选地，所述的甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、硼酸、去离子水、乙醇的重量比为：(40～70)份：(30～50)份：(25～40)份：(20～40)份：(10～20)份：(100～120)份：(180～220)份；2)减压蒸馏，再加入溶剂，得到所述耐高温树脂溶液；优选地，所述步骤1)中，所述水解的温度为70～90℃，水解时间为2～4h；所述步骤2)中，所述减压蒸馏的温度为70～80℃；所述溶剂选自二甲苯、汽油中的至少一种；得到的所述耐高温树脂溶液的浓度为40～60wt％。8.根据权利要求3所述的钛合金用抗冲刷辐射防热涂层，其特征在于：所述高发射率涂料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤明，王飞，吴连锋，宁亮，张燕，易敏华，刘雷雷，卢敏，
申请(专利权)人：海洋化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：