低红外发射率涂层的耐腐蚀性能研究

论文摘要

低红外发射率涂层是以降低敌方红外探测设备效能,削弱被红外制导武器发现并摧毁的可能为目的的红外隐身材料,属于红外隐身技术领域,对各国军事方面有重大意义。通过大量研究,我国部分单位已经研制出在红外波段具有低发射率的涂层,但是由于其耐腐蚀性能及力学性能不能满足要求,限制了其应用。因此研究低红外发射率涂层的耐腐蚀性能以达到工程应用具有重要意义。本论文根据涂层的腐蚀机理较系统地分析了涂层红外发射率及耐腐蚀性能的影响因素,并提出了改善涂层耐腐蚀性能的多种方法,评价了各种方法对提高涂层耐腐蚀性能的效果,分析了各种方法改善涂层耐腐蚀性能的机理,通过优化设计得到了涂层耐腐蚀性能最佳配方,初步实现了低红外发射率涂层的工程实用化。具体研究成果如下:1.根据涂层的腐蚀机理,分析得出影响涂层红外发射率及耐腐蚀性能的关键因素,总结改善涂层耐腐蚀能性能的四种方法:填料的选择及改性、树脂基体选择及改性、助剂及添加剂的加入以及优化固化工艺。2.依据低红外发射率涂层耐腐蚀性能的改善方法,研究了填料改性、种类及漂浮率对涂层红外发射率及耐腐蚀性能的影响,提出了改性的微米级、片状、导电性、非浮型填料既能保证涂层低的红外发射率,又能使涂层耐腐蚀性能得到改善。3.依据低红外发射率涂层耐腐蚀性能的改善方法,研究了树脂基体对涂层耐腐蚀性能的影响,提出了树脂基体的选择对涂层耐腐蚀性影响极大,环氧基团的引入,能明显改善涂层耐腐蚀性能,并提出采用树脂共混时,不仅要树脂自身具有优良性能,还必须充分考虑树脂与树脂、树脂与填料之间的匹配性。4.依据低红外发射率涂层耐腐蚀性能的改善方法,研究了助剂的添加对涂层耐腐蚀性能的影响,得出分散剂和耐紫外助剂的加入能明显改善涂层的耐腐蚀性能。5.依据低红外发射率涂层耐腐蚀性能的改善方法,研究了固化工艺对涂层耐腐蚀性能的影响,得出涂层在其最佳的固化温度下固化,其耐腐蚀性能能明显改善。并通过优化设计,得出环氧改性有机硅体系低红外发射率涂层最佳耐腐蚀性能配方,并全面评估了其耐腐蚀性能,初步实现了涂层的工程化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 红外隐身意义
• 1.2 红外隐身简介
• 1.2.1 红外隐身的基本原理
• 1.2.2 红外隐身途径
• 1.2.3 各种应用环境的具体隐身原理
• 1.3 低红外发射率涂层简介
• 1.3.1 红外发射率定义
• 1.3.2 低红外发射率涂层的组成
• 1.3.3 涂层红外发射率及耐腐蚀性能的影响因素
• 1.4 低红外发射率涂层耐腐蚀性能国内外发展状况
• 1.5 本文的选题背景及研究内容
• 1.5.1 选题背景
• 1.5.2 本文的主要研究内容
• 第二章 低红外发射率涂层耐腐蚀的设计及评价方法
• 2.1 低红外发射率涂层腐蚀类型及腐蚀机理
• 2.2 低红外发射率涂层耐腐蚀性能改善方法及设计
• 2.2.1 颜填料改性
• 2.2.2 树脂基体改性
• 2.2.3 偶联剂界面改性
• 2.2.4 添加助剂和耐腐蚀添加剂
• 2.2.5 改善固化工艺
• 2.2.6 综合改性
• 2.3 性能测试
• 2.3.1 红外发射率测试
• 2.3.2 电化学测试
• 2.3.3 耐中性盐雾性能测试
• 2.3.4 耐湿热性能测试
• 2.3.5 耐紫外人工加速老化测试
• 第三章 颜填料对低红外发射率涂层耐腐蚀性能的影响
• 3.1 硅烷偶联剂改性颜填料对涂层耐腐蚀性能的影响
• 3.1.1 引言
• 3.1.2 实验部分
• 3.1.3 结果与讨论
• 3.1.4 小结
• 3.2 填料漂浮率对涂层发射率及耐腐蚀性能的影响
• 3.2.1 引言
• 3.2.2 实验部分
• 3.2.3 小结
• 3.3 本章小结
• 第四章 树脂基体对低红外发射率涂层耐腐蚀性能的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 各树脂基体红外吸收光谱
• 4.3.2 不同树脂基体低红外发射率涂层的SEM图
• 4.3.3 不同树脂基体低红外发射率涂层的电化学分析
• 4.3.4 不同树脂基体低红外发射率涂层耐腐蚀性能测试
• 4.4 本章小结
• 第五章 助剂及固化工艺对低红外发射率涂层耐腐蚀性能的影响
• 5.1 不同助剂种类及添加量对涂层耐腐蚀性能的影响
• 5.1.1 引言
• 5.1.2 实验部分
• 5.1.3 结果与讨论
• 5.1.4 小结
• 5.2 涂层耐紫外老化性能
• 5.2.1 引言
• 5.2.2 实验部分
• 5.2.3 结果与讨论
• 5.2.4 小结
• 5.3 固化工艺对低红外发射率涂层耐腐蚀性能的影响
• 5.3.1 引言
• 5.3.2 实验部分
• 5.3.3 结果与讨论
• 5.3.4 小结
• 5.4 本章小结
• 第六章 工作总结与研究展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 攻读硕士学位期间申请国防专利情况