耐高温涂料研究

论文摘要

本课题研究了一种烧蚀防热兼具有高透波性能的涂料,该涂料可应用于飞行器天线罩上。以保证飞行器在高温环境下内部仪表能正常工作,可以顺利接收到地面控制信号有机硅树脂具有良好的耐热性和优良的介电性能。我们以改性有机硅树脂作为涂料的基材,填料同样对涂料的性能影响很大,纳米粒子由于所特有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等,当与有机物形成聚合物/纳米体系涂料时,特定的纳米粒子可配制出有针对性的,性能优异的纳米复合涂层。为了提高涂料的燃烧温度,我们加入了氢氧化镁和氢氧化铝,它们的共混系统能形成具有层状结构的双羟基复合金属氧化物,同时加入了磷酸三苯酯,更能有效地使涂料的燃烧温度上升。涂料中加入了硅烷偶联剂,它能促进纳米颗粒的完全分散,消除纳米颗粒的团聚现象,同时对纳米颗粒进行改性,提高涂料的稳定性。有机硅树脂/二氧化硅纳米复合体系,可以提高有机硅树脂材料的机械性能,在此体系中纳米二氧化硅将具有阻燃性,同时在极高温度下纳米二氧化硅能与炭发生还原反应,吸收热量。在工作理论指导下,我们设计了配方,多次试验,对涂料样品进行热分析以了解涂料的在不同温度下的热反应和失重情况,同时对涂料中未经高温处理和经高温处理的样品间进行红外光谱测试比较,从中筛选出较优配方,并在此基础上进行进一步的配方改动,直到达到项目要求。测试表明,涂料在1300℃时具有不超过10%的质量损失,具有良好的隔热效果,同时涂料的透波率均在90%以上,测试表明涂料透波性能完全达到预期要求。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 涂料发展历史
• 1.2 涂料的功能、组成和分类
• 1.3 特种功能涂料
• 1.4 课题研究意义
• 第二章 有机烧蚀隔热原理
• 2.1 高温隔热涂料机理
• 2.2 有机烧蚀隔热涂料原理
• 2.3 烧蚀隔热涂料组成
• 2.3.1 漆基
• 2.3.2 固化剂
• 2.3.3 填料
• 2.3.4 增强剂
• 2.3.5 助剂
• 2.4 烧蚀隔热涂料的发展
• 第三章 耐高温研究
• 3.1 试验材料和仪器
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验仪器
• 3.2 涂料制备与底板处理
• 3.2.1 涂料的制备
• 3.2.2 底板规格与处理
• 3.3 漆基选择
• 3.3.1 酚醛树脂
• 3.3.2 有机硅树脂
• 3.3.3 有机硅树脂的改性
• 3.3.4 配方与结果分析
• 3.3.5 纳米材料对涂料的影响
• 3.4 硅烷偶联剂对涂料的影响
• 3.4.1 配方与结果分析
• 3.4.2 硅烷偶联剂对涂料的作用
• 3.5 填料对涂料的影响
• 3.5.1 填料的作用机理
• 3.5.2 配方与结果分析
• 3.5.3 无机填料对涂料的影响
• 3.5.4 二氧化硅对涂料的影响
• 3.6 磷酸三苯酯对涂料的影响
• 第四章 涂料透波性研究
• 4.1 概述
• 4.2 材料透波性测试
• 4.2.1 检测所参照的技术文件和检测方法和说明
• 4.2.2 检测所用主要仪器
• 4.2.3 检测结果
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢