[发明专利]耐高温低红外发射率复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种可涂覆于不锈钢或合金上的耐高温低红外发射率复合涂层，包含三层结构，其特征在于：所述复合涂层由内到外依次包括扩散阻隔层、低发射率功能层以及保护膜，所述的扩散阻隔层为ZnO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃涂层，所述低发射率功能层为Au薄膜，所述保护膜为MgO薄膜。

2.根据权利要求1所述的耐高温低红外发射率复合涂层，其特征在于：所述ZnO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃涂层中ZnO、Al₂O₃、SiO₂的质量比为(24～28):(11～18.9):(40～49.9)。

3.根据权利要求1或2所述的耐高温低红外发射率复合涂层，其特征在于：所述扩散阻隔层的厚度为10μm～25μm，所述低发射率功能层的厚度为2μm～5μm，所述保护膜的厚度为0.5μm～1.0μm。

4.一种如权利要求1～3中任一项所述的耐高温低红外发射率复合涂层的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)扩散阻隔层的制备：

(1.1)将包含ZnO、Al₂O₃、SiO₂的原材料粉体混合均匀，装入坩埚中，再置于马弗炉中升温，再进行高温熔炼，将熔化后的混合物倒入去离子水中进行淬冷得到玻璃渣；

(1.2)将上述制得的玻璃渣进行球磨，球磨完成后烘干、过筛，得到粒径均匀的玻璃粉；

(1.3)将上述制得的玻璃粉与有机载体混合，然后通过球磨分散，得到扩散阻隔层涂料；

(1.4)采用刷涂法在基底材料上均匀刷涂上述制得的扩散阻隔层涂料，多次刷涂后进行烧结处理，获得微米级厚度的扩散阻隔层；

(2)低发射率功能层的制备：采用磁控溅射方法在上述制得的扩散阻隔层上制备Au薄膜，得到低发射率功能层；

(3)保护膜的制备：采用磁控溅射方法在上述制得的低发射率功能层上制备MgO薄膜，得到耐高温低红外发射率复合涂层。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1.1)中，原材料粉体具体包含以下质量分数的组分：

6.根据权利要求4的制备方法，其特征在于：所述步骤(1.1)中，高温熔炼过程的工艺参数包括：熔炼温度为1500℃～1550℃，熔炼保温时间为2h～3h。

7.根据权利要求4的制备方法，其特征在于：所述步骤(1.2)中，高速球磨的工艺参数包括：球料比为2～3:1，球磨转速为400r/min～500r/min，球磨时间为8h～12h；所述过筛是指过600目～1000目筛。

8.根据权利要求4的制备方法，其特征在于：所述步骤(1.3)中，所述玻璃粉与有机载体混合时的质量比控制为1:(0.3～0.4)；球磨分散时的工艺参数包括：球料比为1:2～3，球磨转速为350r/min～450r/min，球磨时间为3h～5h；所述有机载体主要由丁基卡必醇、柠檬酸三丁脂、羟乙基纤维素、蔗糖酯、聚山梨酯和曲拉通按1∶0.16～0.17∶0.020～0.023∶0.03～0.04∶0.020～0.023∶0.010～0.012的质量比混合而成。

9.根据权利要求4的制备方法，其特征在于：所述步骤(1.4)中，所述烧结处理的烧结温度为850℃～900℃，升温速度为15℃/min～20℃/min，烧结时间为10min～25min。

10.根据权利要求4的制备方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，磁控溅射方法的工艺控制参数主要有：保护气氛为Ar气，气氛压强控制为0.5pa～2pa，溅射温度为200℃～400℃，Au靶纯度为99.99％，控制Au薄膜的厚度为2μm～5μm；

所述步骤(3)中，磁控溅射方法的工艺控制参数主要有：O₂的工作气压为1Pa～3Pa，Mg靶材纯度为99.95％，MgO镀层的厚度为0.5μm～1.0μm。