【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能性复合材料，尤其涉及一种热控涂层的制备方法及其应用。
技术介绍
1、飞行器在轨运行期间，不断经历向阳面与背阳面的温度交替，环境温度变化可达±200℃，这对飞行器内部器件的稳定运行提出了极大挑战。为了保证飞行器在苛刻的高真空、高低温交变的环境中正常工作，需要采用热控涂层热控对飞行器进行热管理。热控涂层中研究与应用最广的是有机漆涂料型热控涂层，它主要由颜料(通常为zno、tio2、zro2等)和有机基料(硅树脂、丙烯酸树脂等)组成。然而，有机漆型热控涂层的在长时间服役过程中，要经受真空、高低温交替、紫外辐照、带电粒子辐照等空间环境作用，大部分高分子键会发生断裂，导致涂层硬化变脆皱缩，最终脱落，影响飞行器的服役稳定性。
2、有鉴于此，有必要设计一种改进的热控涂层的制备方法及其应用，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种热控涂层的制备方法及其应用。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种热控涂层的制备方法，包括如下步骤：
3、s1、将mgo稳定的zro2粉末和造孔剂粉末构成的混合粉体分散在去离子水中，并添加适量的粘结剂，球磨混合均匀后，得到均一、稳定的浆料；
4、s2、将步骤s1中得到的所述浆料进行喷雾造粒处理后得到球形复合粉末，筛分得到粉体；
5、s3、采用等离子喷涂的方法将步骤s2中得到的粉体喷涂在待喷涂工件的表面，喷涂结束后，即在所述待喷涂工件的表面形成所述热控涂层。p>
6、优选的，所述mgo稳定的zro2粉末的化学式为mg0.2zr0.8o1.8，其制备方法如下：按照20:80的摩尔质量比将mgo与zro2粉末混合充分后，经1500℃高温焙烧4h制得。
7、优选的，在步骤s1中，所述造孔剂粉末为无机造孔剂或有机造孔剂，所述无机造孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、石墨粉中的一种或几种，所述有机造孔剂为pmma、聚苯酯、聚醚醚酮中的一种或几种。
8、优选的，在步骤s1中，所述mgo稳定的zro2粉末的质量百分比为90-100％，所述造孔剂粉末的质量百分比为0-10％。
9、优选的，在步骤s1中，所述粘结剂的添加量为所述混合粉体质量的3-5％；优选的，球磨时间为3-5h。
10、优选的，在步骤s1中，所述去离子水和所述混合粉末的体积比为(1-1.2)：1。
11、优选的，在步骤s2中，所述粉体的粒径为45-90μm；所述喷雾造粒处理的温度为180-220℃。
12、优选的，在步骤s3中，所述热控涂层的厚度为60-150μm。
13、优选的，在步骤s3中，所述等离子喷涂的工艺参数如下：喷涂距离90-130mm，喷涂电流400-500a，喷涂电压68-80v，等离子气为氩气、氢气、氮气，三者的气体流量分别为28-40l/min、1-5l/min、1-3l/min。
14、特别地，应用上述制备方法制得的热控涂层能够应用于飞行器领域。
15、本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术提供的热控涂层的制备方法，通过以mgo稳定的zro2粉末、造孔剂粉末及粘结剂一起制备粒径满足一定条件的粉体后，采用等离子喷涂的方法在待喷涂的工件表面形成含孔陶瓷涂层的热控涂层，赋予了工件表面高发射率、低热导率的性能，这是因为采用本专利技术制得的涂层材料可充分利用含有mgo和zro2的陶瓷涂层对太阳辐照的低吸收比，且在中红外波段具备高发射率的特性赋予涂层更强的高温抗氧化性和抗紫外辐照能力，当其在特殊环境(高真空、高低温交变环境)中应用时，环境的急剧变化不对涂层性能产生较大的影响，赋予涂层稳定的使用性能。通过上述方式，制得一种具备低太阳吸收比、高红外发射率、低导热、抗热震性能好、服役寿命长的多孔热控涂层，该涂层在应用于飞行器领域能够满足航天器表面散热和隔热需求。
17、2、本专利技术提供的热控涂层的制备方法，通过对粉体的粒径大小和等离子喷涂过程的工艺参数进行调控，极大发挥出等离子喷涂法的优势，使粉体与待喷涂工件紧密结合，涂层内部致密且均匀，确保涂层的稳定性，使涂层具有更高的服役寿命；通过制备粉体后利用等离子喷涂法形成涂层，不仅过程可控，且工艺简单、耗能低，具有较高的实际应用价值。
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1.一种热控涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，所述MgO稳定的ZrO2粉末的化学式为Mg0.2Zr0.8O1.8，其制备方法如下：按照20:80的摩尔质量比将MgO与ZrO2粉末混合充分后，经1500℃高温焙烧4h制得。
3.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述造孔剂粉末为无机造孔剂或有机造孔剂，所述无机造孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、石墨粉中的一种或几种，所述有机造孔剂为PMMA、聚苯酯、聚醚醚酮中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述MgO稳定的ZrO2粉末的质量百分比为90-100％，所述造孔剂粉末的质量百分比为0-10％。
5.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述粘结剂的添加量为所述混合粉体质量的3-5％；优选的，球磨时间为3-5h。
6.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述去离子水和所述混合粉末的体积
7.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述粉体的粒径为45-90μm；所述喷雾造粒处理的温度为180-220℃。
8.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述热控涂层的厚度为60-150μm。
9.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述等离子喷涂的工艺参数如下：喷涂距离90-130mm，喷涂电流400-500A，喷涂电压68-80V，等离子气为氩气、氢气、氮气，三者的气体流量分别为28-40L/min、1-5L/min、1-3L/min。
10.一种权利要求1-9所述的制备方法制得的热控涂层在飞行器领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种热控涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，所述mgo稳定的zro2粉末的化学式为mg0.2zr0.8o1.8，其制备方法如下：按照20:80的摩尔质量比将mgo与zro2粉末混合充分后，经1500℃高温焙烧4h制得。
3.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述造孔剂粉末为无机造孔剂或有机造孔剂，所述无机造孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、石墨粉中的一种或几种，所述有机造孔剂为pmma、聚苯酯、聚醚醚酮中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述mgo稳定的zro2粉末的质量百分比为90-100％，所述造孔剂粉末的质量百分比为0-10％。
5.根据权利要求1所述的热控涂层的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述粘结剂的添加量为所述混合粉体质量的...
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