碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层及制备方法技术

技术编号:46597014 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:29
本发明专利技术公开了一种碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层及制备方法,属于红外辐射领域。包括:将含硅溶胶的多孔碳粉浆料均匀喷涂至碳/碳复合材料基体表面并进行干燥;多孔碳粉浆料含硅溶胶;重复喷涂并干燥,直至将多孔碳粉料浆均匀覆盖基体表面,得到附着于碳/碳复合材料基体表面的浆料层;浆料层固化后得到预涂层;采用CVD法在在具有预涂层的碳/碳复合材料表面沉积热解碳,制得强结合力红外辐射涂层,沉积热解碳时碳源为天然气,保护气为氩气;选用多孔骨架碳材料为涂层原料,以硅溶胶为粘结剂,通过简单的制备工艺制备出具有大于0.93的高红外发射率轻质涂层,获得了优异的红外辐射性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外辐射,具体涉及碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层及制备方法


技术介绍

1、可重复运转航天器 (如航天飞机等)在地球和太空的往返过程中,表面与大气之间气动传热导致局部区域升温较快,且太空昼夜温差过大,航天器频繁经历极端温度和局部过热,这不仅可能损害航天器的性能,还可能缩短其服役寿命。因此,开发在高温环境下仍具优异性能的航天器材料,已成为该领域的核心研究方向。而碳/碳复合材料密度低、力学性能优异且耐高温性好,已广泛应用于航空航天领域。然而,碳/碳复合材料孔隙率低,表面辐射散热能力有限,在空间高温环境下,容易由于热量积累而面临热损伤和性能退化等问题。因此需要在其表面制备一种能够有效增大热量输出的涂层来最大限度降低其表面升温,提高其综合性能。因此碳/碳复合材料表面热发射涂层的研发成为重要的研究方向。

2、目前对红外辐射材料的研究主要集中于多孔聚合物薄膜,如聚偏氟乙烯(pvdf)等,这类材料借助溶液蒸发留下的微纳米孔洞实现良好的红外特性,具有优越的红外辐射性能。然而,多孔聚合物薄膜制备工艺繁琐、可重复性不强、难以实现大规模生产。而且本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将含硅溶胶的多孔碳粉浆料均匀喷涂至碳/碳复合材料基体表面并进行干燥;

2.根据权利要求1所述的碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层的制备方法,其特征在于,按照质量份数计,所述多孔碳粉料浆成分如下:多孔碳6~10份,分散剂0.8~1.2份,硅溶胶1~3份,去离子水15~20份。

3.根据权利要求2所述的碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层的制备方法,其特征在于,所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酸铵。

4.根据权利要求2所述的碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂...

【技术特征摘要】

1.碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将含硅溶胶的多孔碳粉浆料均匀喷涂至碳/碳复合材料基体表面并进行干燥;

2.根据权利要求1所述的碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层的制备方法,其特征在于,按照质量份数计,所述多孔碳粉料浆成分如下:多孔碳6~10份,分散剂0.8~1.2份,硅溶胶1~3份,去离子水15~20份。

3.根据权利要求2所述的碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层的制备方法,其特征在于,所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酸铵。

4.根据权利要求2所述的碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层的制备方法,其特征在于,多孔碳粉采用酚醛树脂碳化而来,其孔径大小为200nm~5μm。

5.根据权利要求2所述的碳/碳复合材料表面轻质多孔热发射涂层的制备方法,其特征在于,多孔碳粉料浆制备时,将多孔碳粉分多次加入分...

【专利技术属性】
技术研发人员:张守阳李卓琳宋强焦凡胡劲超
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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