[发明专利]一种快速确定功能涂层厚度参数的方法

说明书

技术领域

本发明属于功能涂层材料技术领域，特别涉及对涂层配方与厚度参数进行快速确定的方法。

背景技术

随着科学技术的发展，一些具有特殊电磁参数的功能涂料得到了越来越多的应用，如屏蔽涂料、微波低散射涂料等，它们在改变电磁波特性方面发挥了巨大的作用。对于此类涂层，其性能与厚度的关系非常密切，而且为了达到一定的效果，常常需要多层不同配方与厚度参数的组合。功能涂层的试验方法一般包括配方设计、涂料制备、试验样板喷涂与固化、性能测试等环节，为了达到所需目标，功能涂层往往需要多层的组合与匹配。

功能涂层的反射率与涂层的配方与结构参数有着极为密切的关系，配方成分、层数与厚度的变化会对其性能产生很大影响。对于涂层的设计，一般采取双层或多层结构，对于双层结构，底层为吸收层，材料的损耗较高，面层为匹配层，使入射电磁波在空气/低散射涂层界面减少反射，进入吸收层吸收。多层设计则是在面层与底层之间加入一个或多个中间层，其电磁参数介于底层与面层之间，且呈渐变方式排列。对于低散射涂层，通常确定其厚度的试验方法是按设计的配方要求制备涂料，喷涂于一定尺寸的金属平板上。为了达到一定的低散射性能，低散射涂层一般较厚，需要进行多次喷涂。固化后测试涂层厚度，然后按相应的工艺制备中间层、匹配层等其他功能涂层。这样就需要多个配料-制取涂料-喷涂-固化过程，测试时采用相应的测试方法评估反射率。如果未能达到设计要求，则重复进行配方设计、涂料制作、各涂层的喷涂与固化等步骤。为了达到设定的要求，需要反复进行配方和厚度的调整及组合试验，由于涂层制作周期较长，不同配方、层数、厚度的组合又比较多，为了得到特定要求的涂层厚度参数，需要进行大量、反复的试验和较长的周期才能完成。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种快速确定功能涂层厚度参数的方法。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种快速确定功能涂层厚度参数的方法，包括以下步骤：

步骤1：准备一块表面光滑的聚四氟乙烯平板，以及金属板多块；

步骤2：明确功能涂层需要达到的目标设计参数；

步骤3：采用吸波涂料来制备吸波层，把吸波涂料均匀喷涂于聚四氟乙烯平板上，控制吸波层厚度为0.08mm～0.2mm，之后进行固化；

步骤4：把固化后的吸波层从聚四氟乙烯平板上揭下，裁剪成多块与金属板大小、形状相同的块状；

步骤5：以环氧树脂为基体，以碳酸钙、玻璃纤维、二氧化硅或空心玻璃微珠作为填料在聚四氟乙烯平板上制备匹配层；控制匹配层的厚度为0.08mm～0.2mm，之后进行固化；

步骤6：把固化后的匹配层从聚四氟乙烯平板上揭下，裁剪成多块与金属板大小、形状相同的块状；

步骤7：对吸波层、匹配层进行组合，以粘结的方式贴敷在各金属板上，制作出多个不同参数组合的功能材料涂层样板；

步骤8：对涂层样板进行性能检测，选出符合要求或接近符合要求的样板，记录吸波层和匹配层的厚度；

步骤9：根据结果确定吸波层和匹配层的厚度参数。

优选的是，所述聚四氟乙烯平板的面积不小于0.05m²，所述金属板为正方形，边长30mm～200mm。

优选的是，所述功能涂层需要达到的目标设计参数的频率范围为2GHz～110GHz。

优选的是，所述吸波涂料为羰基铁粉、不锈钢纤维、石墨微粉或铁氧体。

优选的是，所述步骤3中，还包括对吸波涂料进行调节粘度的步骤。

优选的是，所述步骤3中，利用二甲苯来调节吸波涂料的粘度。

优选的是，所述步骤4、步骤6中将吸波层、匹配层裁剪成3-12块。

本发明涉及的快速确定功能涂层厚度参数的方法，改变了在金属基板上层层喷涂的试验方法，可以一次性制作出比较大量的不同特性的试验样品，在较短的时间，组合出多种配方与厚度的试验样板。采用本发明涉及的微波功能涂层参数试验方法，可以缩短试验周期，提高工作效率。尤其适用功能材料的频率范围为2GHz～110GHz。

附图说明

图1示出了本发明实施例1中的测试图。

具体实施方式

为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明提供了一种快速确定功能涂层厚度参数的方法，包括以下步骤：