[发明专利]一种高电阻率电热涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高电阻率电热涂层，其特征在于，所述电热涂层是由CuMn合金粉与玻璃粉的复合粉经热喷涂法直接喷涂在飞机机翼前缘、机头、发动机进气道、螺旋桨和机身外传感器表面制备而成；所述CuMn合金粉的组成按质量百分比计为：Cu占80％～90％，Mn占10％～14％，其它元素占3％～6％，各组分总和为100％；所述CuMn合金粉与玻璃粉的质量百分比是90:10～50:50；所述CuMn合金粉与玻璃粉的复合粉是通过如下方法制备得到：将CuMn合金粉与玻璃粉混合，在电炉中400℃～600℃保温3h，然后在空气中冷却、破碎、筛分得到CuMn合金粉与玻璃粉的复合粉；所述喷涂方式为火焰喷涂、超音速火焰喷涂或等离子喷涂。

2.权利要求1任一所述高电阻率电热涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)检查清理：检查零件表面，零件待喷涂表面、边缘及下陷部位上应无胶瘤、多余的积胶和其他多余物，若存在应进行清除；

(2)清洗：采用干净的绸布或棉擦布蘸丙酮擦洗零件表面，并在溶剂完全挥发之前用干净的棉布擦干或用清洁、干燥的压缩空气吹干；

(3)保护：①遮挡形状制定：根据涂层需要的形状尺寸，设计出相应遮挡物的形状；②制作刀模：根据遮挡物形状，制作相应的刀模；③选取喷涂胶带类型：根据喷涂材料类型，选择相应的胶带类型；④刀模切割：使用制作完成的刀模对热喷涂胶带进行切割；⑤胶带粘贴：将胶带与复合材料对齐，仔细完整地粘贴在复合材料表面；⑥去除待喷涂表面胶带：仔细去除待喷涂部分的胶带，使待喷涂表面暴露出来，同时应注意保持剩余胶带粘贴平整整齐，三坐标检测定位误差，当定位误差小于0.5mm时进行下一步；

(4)活化：①粗化：对需要进行喷涂的区域，可采用砂纸打磨或采用喷砂的方法进行活化，砂子粒度0.42mm～0.85mm；②活化清理：用压缩空气、吸尘器或毛刷清理喷砂表面，去掉砂粒和灰分；③活化检查：在日灯光下，逐件进行目视检查，活化表面应无光亮点，活化不合格处允许重新打磨或补喷砂，但应严防活化过度损坏复合材料的纤维，活化完成后，应在4h内进行热喷涂；

(5)固定：根据工件的形状，采用工装将工件安装在转台上，转台与机械手形成八轴联动，使喷枪与工件之间的距离基本保持不变；

(6)热喷涂：根据实际需求，选择喷涂方式，设置喷涂参数进行喷涂，将CuMn合金与玻璃粉的复合粉喷涂在复合材料的表面形成电热涂层；

(7)去除遮挡表面胶带：喷涂结束后，将剩余胶带揭去，用高压空气将工件表面灰尘吹净；

(8)检验电热涂层：①涂层外观：涂层不应有裂纹或脱落现象，利用X光检测设备检测微小裂纹；②涂层电阻：采取四探针测试法检测涂层电阻，阻值不得偏离要求值的5％；③涂层厚度：采用测厚仪多点测量，厚度不得偏离要求值的5％；④涂层孔隙率：选取10mm×10mm小样片，进行金相测试，测得孔隙率不得超过5％；⑤涂层与复材结合强度：选取10mm×10mm小样片，做结合强度测试，结合强度不得低于10MPa；

(9)封孔：①表面清理：用干燥、洁净的细毛刷清理涂层上的尘埃和未粘接牢固的合金粉末杂质；②表面处理剂涂覆：用洁净、干燥的毛刷蘸表面处理剂涂刷在待封孔的表面；③按封孔胶使用说明书的规定涂覆封孔胶；

(10)固化：按封孔胶使用说明书的规定固化封孔胶。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述喷涂参数为：喷枪与工件距离200mm～300mm，送粉速度10g/min～20g/min。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述电热涂层的厚度为0.05mm～0.5mm。

5.权利要求1任一所述高电阻率电热涂层在飞机机翼前缘、机头、发动机进气道、螺旋桨和机身外传感器的防/除冰领域的应用。