耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构制造技术

本发明专利技术是一种广泛适用的绿色的耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构技术，该耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构，主要由基片、金属非金属薄膜衬底层、大晶格陶瓷薄膜绝热层、金属覆盖层等组成。大晶格陶瓷薄膜绝热层，主要由氧化锆、氧化镁、五氧化二钽、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氮化硼等陶瓷材料并可以适当掺杂钇、钽、钨、石墨等，以合适晶格结构、价键及成份比例匹配，制成均匀混合粉料，通过500—2000

【技术实现步骤摘要】
耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构


[0001]本专利技术属绝热节能、新材料与超精细功能材料
，主要涉及一种绿色经济的耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构技术。

技术介绍

[0002]节能环保是解决人类面临的能源危机、环境危机的最主要途径之一。其中解决普遍适用的绝热保温技术工艺，是关键技术与环节之一，尤其是航空航天器等领域所需要的轻质耐高温绝热材料，是长期未解决的技术难题。
[0003]本专利技术人在光热学领域经过十多年的理论与实验探索，已经完成全谱系的光热谱分解、吸收、传播、透反及合成的基础理论逻辑与相关技术工艺及设计创新，热传播与控制是其中的基础内容之一。本专利技术的耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构技术，正是这些理论与工艺技术创新的其中一项内容与成果，解决了超薄耐磨耐高温绝热材料难题。
[0004]本专利技术的耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构技术，可以广泛应用于以金属、陶瓷、半导体材料等为基底或基层的表面上，作高强隔热膜层，由于该膜层可以非常薄，尤其适合航空航天领域。

技术实现思路

[0005]本专利技术耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构，是一种广泛适用的耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构技术工艺，该大晶格陶瓷薄膜绝热结构主要由基片、金属非金属薄膜衬底层、大晶格陶瓷薄膜绝热层、合金覆盖层等组成，基片可以是耐温金属或非金属光洁片材，也可以是需绝热的物体光洁表面。
[0006]该大晶格陶瓷薄膜绝热结构的金属非金属薄膜衬底层，可以是单层或多层，材料可以是普通金属或金属氧化物或其它陶瓷材料等任一无毒害、硬质稳定、耐高温材料单质或混合体等材料，厚度0.0nm至10μm，即也可以不要该衬底层，该衬底层可以使用物理真空沉积镀膜等工艺制作。
[0007]该大晶格陶瓷薄膜绝热结构的大晶格陶瓷薄膜绝热层，主要由氧化锆、氧化镁、五氧化二钽、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氮化硼等陶瓷材料并可以适当掺杂钇、钽、钨、石墨等，以合适晶格结构、价键及成份比例匹配，制成均匀混合粉料或再经高温烧结加压成固体靶材，使用磁控溅射物理真空镀膜或高温热喷涂工艺，完成镀膜，并通过500—2000
°
C以上的高温烧结充分熔融结合并用适当的退火降温工艺，形成复杂的长链成键稳定大晶格陶瓷结构层，厚度100.nm至1000μm。
[0008]该大晶格陶瓷薄膜绝热结构的金属覆盖层，可以是铜、铝、铁、镍、锌、錳、钽、钛、铬、锆等任何一种普通无害金属或几种金属合金，厚度0nm至200nm，即该大晶格陶瓷薄膜绝热结构可以根据使用场景不要金属覆盖层，该金属覆盖层可以使用物理真空沉积镀膜等工艺制作。
[0009]具体实施方法
本专利技术耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构，是一种广泛适用的耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构技术，该大晶格陶瓷薄膜绝热结构主要由金属非金属薄膜衬底层、大晶格陶瓷薄膜绝热层、合金覆盖层等组成。产业化工艺相对容易控制与实现。结构中金属非金属薄膜衬底层、合金覆盖层等膜层可以由真空条件下溅射沉积等物理镀膜工艺完成，大晶格陶瓷薄膜绝热层可以用磁控溅射物理真空镀膜或高温热喷涂完成镀膜，并通过高温烧结充分熔融结合并用适当的退火降温工艺完成。
[0010]下面以具体实例进一步说明本专利技术的实施方法：以100mm*100mm的耐高温钢板片或陶瓷片作为基片，首先将基片进行物理、化学洁净及干燥处理，然后可以利用磁控溅射在300
°
C的真空条件下连续沉积300nm厚氧化锆掺杂氧化钛氮化硅钨等成份的金属非金属衬底层；然后可以利用磁控溅射在300
°
C的真空条件下连续沉积10μm厚由氧化锆、氧化镁、五氧化二钽、氧化铝混合并掺杂氧化钛、氮化硼、钇、钨、石墨等成份的混合陶瓷层，并通过1300
°
C以上、2H以上的烧结退火，制成大晶格陶瓷薄膜绝热层。该层即可作为表面层，不需要再镀制合金覆盖层。
[0011]以上所述仅是本专利技术的具体实施实例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制。本专利技术的权利要求书及专利说明的所有内容，包括上述的具体实施实例，均属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构，其特征是一种广泛适用的耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构技术工艺，该大晶格陶瓷薄膜绝热结构主要由基片、金属非金属薄膜衬底层、大晶格陶瓷薄膜绝热层、合金覆盖层等组成，基片可以是耐温金属或非金属光洁片材，也可以是需绝热的物体光洁表面。2.如权利要求1所述的一种耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构，其特征在于，金属非金属薄膜衬底层，可以是单层或多层，材料可以是普通金属或金属氧化物或其它陶瓷材料等任一无毒害、硬质稳定、耐高温材料单质或混合体等材料，厚度0.0nm至10μm，即也可以不要该衬底层，该衬底层可以使用物理真空沉积镀膜等工艺制作。3.如权利要求1所述的一种耐磨耐高温大晶格陶瓷薄膜绝热结构，其特征在于，大晶格陶瓷薄膜绝热层，主要由氧化锆、氧化镁、五氧化二钽、...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋太伟，
申请(专利权)人：上海日岳新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：