本發(fā)明涉及一種熱膨脹匹配的紅外低發(fā)射率涂料，包括如下質(zhì)量份的組分：有機(jī)溶劑30～50g，有機(jī)粘結(jié)劑55～65g，無機(jī)粘結(jié)劑8～12g，低發(fā)射率顏料25～35g和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9～11wt％的鋅粉粒子。與傳統(tǒng)有機(jī)低發(fā)射率涂料相比，本發(fā)明解決了有機(jī)粘結(jié)劑高溫失效、無機(jī)粘結(jié)劑在涂層中成膜使得涂層與基板熱膨脹系數(shù)匹配較低等難題，所得的低發(fā)射率涂料具有耐高溫、低發(fā)射率、高結(jié)合強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)匹配等特點(diǎn)，產(chǎn)物可耐受550℃高溫，經(jīng)高溫處理后附著力≥6.0±0.4Mpa、熱膨脹系數(shù)匹配程度優(yōu)異，涂層發(fā)射率在8～14μm波段約為0.35，在3～5μm波段約為0.21，滿足了各領(lǐng)域?qū)δ透邷氐桶l(fā)射率涂層的需求。本發(fā)明還涉及一種熱膨脹匹配的紅外低發(fā)射率涂料的制備方法及一種熱膨脹匹配的紅外低發(fā)射率涂層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能涂層材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱膨脹匹配的紅外低發(fā)射率涂料及其制備方法和涂層。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目標(biāo)探測(cè)主要分為雷達(dá)探測(cè)和紅外探測(cè)兩大類；紅外探測(cè)是一種無源探測(cè)技術(shù)，其接收的信號(hào)是目標(biāo)體自身輻射的特征紅外信號(hào)。為此，基于紅外探測(cè)的工作原理，紅外隱身技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法主要包括：改變目標(biāo)紅外輻射特征，降低目標(biāo)的紅外輻射能量信號(hào)，調(diào)節(jié)紅外輻射傳播途徑。其中，降低目標(biāo)的紅外輻射能量信號(hào)是紅外隱身技術(shù)的主要手段。低發(fā)射率涂層具有優(yōu)異的紅外輻射抑制性能，因此被廣泛運(yùn)用于紅外隱身裝備當(dāng)中。目前低發(fā)射涂層主要分為無機(jī)體系和有機(jī)體系，其中無機(jī)低發(fā)射率涂層大多采用磁控濺射的方式進(jìn)行制備，其紅外特性較為優(yōu)異，但其制備工藝較為復(fù)雜、材料成本較高，且無法實(shí)現(xiàn)其大規(guī)模的運(yùn)用。而有機(jī)低發(fā)射率涂層具有良好的機(jī)械性能和紅外低發(fā)射率，且操作簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、實(shí)用性強(qiáng)和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在輻射抑制和紅外隱身技術(shù)等領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用。

例如，在軍事裝備領(lǐng)域，紅外低發(fā)射率涂層是目前唯一技術(shù)相對(duì)成熟、已實(shí)現(xiàn)裝備應(yīng)用的紅外隱身材料。通過將低發(fā)射率涂層涂覆在裝備表面的方式，可顯著抑制裝備表面的紅外輻射強(qiáng)度，減小與背景環(huán)境的紅外輻射強(qiáng)度差異，降低被各類紅外探測(cè)器發(fā)現(xiàn)和識(shí)別的概率。由于在高速飛行器表面存在氣動(dòng)加熱過程，該過程使得其蒙皮溫度可達(dá)到300℃以上，各類裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)和尾噴管等部位的溫度可達(dá)500℃以上。但是傳統(tǒng)的低發(fā)射率涂層的耐溫性能較差，無法在高溫環(huán)境下運(yùn)用。針對(duì)這一難點(diǎn)，中國(guó)專利《耐高溫、高結(jié)合強(qiáng)度的低發(fā)射率復(fù)合涂層及其制備方法》(授權(quán)號(hào)：CN 103963380 A)中公開了一種多層疊加結(jié)構(gòu)的方法制備了一種耐高溫低發(fā)射率涂層，其不足之處在于采用了磁控濺射等工藝較為復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多層的制備方式，該方式操作困難、制備工藝要求高，難以保證大量運(yùn)用。此外，中國(guó)專利《一種耐高溫紅外低發(fā)射率涂料及其制備方法》(授權(quán)號(hào)：CN 108913018 A)中公開了一種耐高溫低發(fā)射率涂料的制備方法，其操作簡(jiǎn)單、成本低，并且成功制備了能耐500℃的低發(fā)射率涂層，不足之處在于涂層的熱膨脹系數(shù)與基材不匹配，使得涂層在高溫下的力學(xué)性能受到限制。若涂層與基板的熱膨脹匹配程度較差，則涂層的內(nèi)應(yīng)力增大，將會(huì)直接導(dǎo)致涂層的機(jī)械性能下降，嚴(yán)重影響涂層在高溫環(huán)境下的廣泛使用。因此涂層的高溫?zé)崤蛎浶阅苁钱?dāng)前的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是本領(lǐng)域研究的重要方向。