[发明专利]一种耐温热喷涂雷达吸波涂层及其喷涂粉末制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达吸波涂层技术领域。

背景技术

近年来，随着隐身技术的不断发展，针对航空、地面武器等领域的一些中高温部件，对耐温的雷达吸波涂层需求日益明显，传统的吸波涂料采用吸收剂材料与有机黏结剂组成，受黏结剂材料限制耐温性有限，传统的吸波涂层通常通过刷涂或喷涂的方式制备涂层。由于有机黏结剂的使用温度很难超过300℃以上，长时间使用温度超过150℃后，有机物碳化、柔韧性下降、抗冲击能力降低等问题无法解决，材料无法满足使用要求。同时在一些较恶劣工况，如气流、粒子冲刷、结合强度要求较高等条件下，传统的吸波涂料涂装涂层是很难满足使用要求。

热喷涂技术是利用高温焰流、等离子体、电弧等作为热源，使用丝材、棒材、粉末、悬浮液作为给料，物料在高温热源中快速通过、加热、加速，熔融、软化或雾化后以一定速度撞击到基体上，最终形成片层状结构涂层。热喷涂技术与涂料涂装技术的差别是，热喷涂技术为高温加工技术，可以实现涂层中部分组分或所有组分的绝多数熔化，从而获得优异的结合力，热喷涂技术也是加工高温涂层的有效手段。热喷涂技术最明显的优势是可以获得具有良好机械性能、耐高温的涂层，并可以针对不同形状、不同类型的基体材料外进行涂层制备。

中国专利(公开号：CN101585959)公开了一种导电聚合物吸波材料。该材料由聚(3，4二氧乙基)噻吩(PEDOT)微球和环氧树脂或聚氨酯等有机粘结剂组成，其中导电聚合物吸波材料中的导电聚合物聚(3，4二氧乙基)噻吩微球的质量百分含量为20～80％。该导电聚合物吸波材料具有涂层薄，重量轻等突出优点，在2～18GHz频带上有较好的吸波性能，特别是在16GHz频率时，最大吸收达-21dB。然而，该吸波材料使用传统的有机粘结剂，其有机粘结剂的使用温度仍然难以超过300℃以上，特别是在一些较恶劣工况，如气流、粒子冲刷、结合强度要求较高等条件下，此方案的吸波涂层仍然很难满足使用要求。

美国专利(专利号：5171937)公开了一种金属复层屏蔽材料以及由其制造的产品(Metal-coated shielding materials and articles fabricated therefrom)，其公开了一种用于屏蔽线或缆线制造中的新型屏蔽材料，该金属屏蔽材料包含金属复层的磁性粒子，该金属复层的磁性粒子分布于聚合物黏结剂中，如碳氟化合物聚合体。由该屏蔽材料制造的屏蔽线能够削弱微波雷达的干涉。该技术方案同样是采用有机黏结剂制造吸波材料，同样存在着有机粘结剂的使用温度难以超过300℃以上，其吸波涂层难以满足一定使用温度要求的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出一种耐温热喷涂雷达吸波涂层及其粉末制备方法，以解决现有技术的雷达吸波涂料、吸波涂层耐温性低的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出一种热喷涂雷达吸波涂层用喷涂粉末，其包括吸收剂及用于粘结和分散吸收剂的无机黏结剂，所述无机黏结剂选自玻璃、釉料或搪瓷材料。

其中，所述吸收剂质量百分含量在10～50％。

其中，所述无机黏结剂为室温～使用温度间介电常数低于5.5、热膨胀系数与所针对基体材料相差小于20％，转化温度高于涂层使用温度，密度小于3g/cm³，具有粘性和高温流平性能的玻璃类材料。

其中，所述玻璃类材料选自磷酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或其它满足粘结剂介电性能要求、与吸收剂电磁匹配要求和热喷涂工艺要求的玻璃类材料。

其中，所述吸收剂选自耐温性高于使用温度的金属、陶瓷吸收剂。

其中，所述吸收剂为磁性金属或氧化物材料、电损耗、介电损耗、磁损耗或电磁复合陶瓷材料，其电磁特性在室温～使用温度之间无明显变化，并且所述磁性金属材料或氧化物的居里温度高于涂层使用温度。

其中，所述吸收剂为SiC、NiCo合金、Ni包覆SiC、SiO₂包覆Co或具有优异抗高温氧化和高温电磁性能稳定的金属合金或陶瓷材料。

其中，为了满足上述热喷涂雷达吸波涂层制备要求，其喷涂粉末的粒度范围根据喷涂工艺要求控制在45～98μm(火焰喷涂或等离子喷涂)或25～53μm(超音速火焰喷涂)。

其中，所述喷涂复合粉末中玻璃黏结剂团聚前平均粒径小于3μm，吸收剂平均粒径小于20μm。

而且，为实现上述目的，本发明提出了上述的热喷涂雷达吸波涂层用喷涂粉末的制备方法，包括以下步骤：