[发明专利]基于纤维增强碳化硼复合气凝胶高发射涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于纤维增强碳化硼复合气凝胶高发射涂层的制备方法。采用料浆喷涂结合快速热处理的方法在纤维增强碳化硼复合气凝胶基体材料表面制备高发射涂层，通过梯度化组分设计，形成内层过渡涂层和外层高发射涂层，有效保护基体材料。该高发射涂层表面致密，经多次热流冲击仍保持结构稳定，表面无明显缺陷，且其在0.3‑2.5μm波长范围内总发射率可达0.81‑0.86，辐射性能良好，可快速辐射表面积蓄的热量，起到优良的热防护效果，对整体材料的稳定性能和防护性能均具有重要的意义。

主权项

1.基于纤维增强碳化硼复合气凝胶高发射涂层的制备方法，具体步骤如下：/n(1)纤维增强碳化硼复合气凝胶的制备：将纳米B₄C、NaOH、去离子水和无水乙醇按摩尔比例为1：(0.005-0.03)：(20-60)：(8-25)搅拌均匀，得到B₄C水解溶液；向B₄C水解溶液加入甲醛和间苯二酚，搅拌均匀得到溶胶溶液；将得到的溶胶溶液浸没纤维毡得到纤维增强碳化硼复合湿凝胶，进行溶剂置换；将溶剂置换后的湿凝胶进行CO₂超临界干燥处理，将干燥好的样品放入管式炉进行热处理，最终得到纤维增强碳化硼复合气凝胶；/n(2)铝硼硅酸盐玻璃的制备：分别称取不同质量百分比的原料，置于混料罐中，用辊磨机机均匀混合；将装有粉料的坩埚置于1400-1500℃炉中并保温3-5h，快速取出后水淬，得到玻璃熔块，后置于振动磨中，破碎后得到铝硼硅酸盐玻璃粉末，置于恒温干燥箱中备用；/n(3)内层过渡涂层的制备：称取原料为质量百分比10-20％的二硅化钼、质量百分比2.5-3.5％的六硼化硅和质量百分比76.5-87.5％的铝硼硅酸盐玻璃粉末置于球磨罐中，加入溶液，分散剂，进行球磨混合处理，得到内层过渡涂层料浆；/n(4)将步骤(2)中的料浆刷涂在纤维增强碳化硼复合气凝胶表面，并且在40-60℃烘箱中干燥6-12h；/n(5)外层高发射涂层的制备：称取原料为质量百分比20-50％的二硅化钼、质量百分比45-78％的铝硼硅酸盐玻璃粉末和质量百分比2-5％的六硼化硅置于球磨罐中，加入溶液，分散剂，进行球磨混合处理，得到外层高发射涂层料浆；/n(6)将步骤(5)中的料浆采用空气喷涂的方法喷涂于步骤(4)中干燥过的基体材料表面；/n(7)将喷涂好的试样进行干燥，包埋在石墨粉中置于1200-1400℃高温炉中，并保温20-30min，从炉中取出试样，从而得到基于纤维增强碳化硼气凝胶的高发射涂层。/n