1种低红外发射率涂层耐热性能研究

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1、第40卷第2期2014年4月航空发动机AeroengineV01．40No．2Apr．20141种低红外发射率涂层耐热性能研究肖圣荣，丁鹤雁，王智勇，张桐，刘鹏瑞(中航工业北京航空材料研究院，北京100095)摘要：为有效降低飞行器高温部位表面的红外发射率，以改性有机硅为黏结剂体系、金属铝粉为主要填料，制备了在8—14斗m波段具有较低红外发射率的涂层。在50～400oc温度范围内考察了涂层的耐热性能，并采用扫描电镜、TGA等手段对其进行表征，研究了涂层的红外发射率、光泽度和力学性能随温度的变化规律及影响机理。结果表明：制备的涂

2、层在300cc以下具有良好的力学性能，可长期使用，在8—14¨m波段的红外发射率与温度成反比，光泽度与温度成正比；当环境温度高于300oc，涂层开始发生热降解现象，光泽度降低，涂层的力学性能降低。关键词：涂层：低红外发射率：耐热性；改性有机硅：黏结剂；隐身中图分类号：V259文献标识码：Adoi：10．13477Q．cnki．aeroengine．2014．02．004ThermalStabilityofaLowInfraredEmissivityCoatingXIAOSheng—rong，DINGHe—yan，WANGZhi

3、—yong，ZHANGTong，LIUPeng—rui(AVICBeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijing100095，China)Abstract：Inordertoefiqcientlydecreaseinfraredemissivityonsurfaceofaircrafthightemperatureposition，thelowinfraredemissivitycoatingsat8-141mmwerepreparedbyusingmodifiedsilicone

4、andAluminumpowderasbinderandpigment,respectively．Thethermalstabilityandinfraredemissivityofthecoatingswasresearched，andtheinfluenceoftemperatureontheglossandmechanicalpropertiesofcoatingswasinvestigatedwithscanningelectronmicroscopyandthermogravimetricanalysis．There

5、sultsindicatethatgoodmechanicalpropertiesofthecoatingsalereservedunder300degrees，andtheinfraredemissivityisinverselyrelatedtothetemperature，whiletheglossisproportionatetothetemperature．Thethermaldegradationhappenedandtheglosswentdownandthemechanicalpropertiesreduced

6、whentheenvironmenttemperatureishigherthan300℃．Keywords：coatings；lowinfraredemissivity；thermalstability；modifiedsilicone；binder；,stealthO引言目前，红外探测技术是战场侦测和武器制导所使用的重要手段，也是继雷达探测之后又一严重威胁各种军事目标的探测手段。据报道，在现代战争中约有80％的飞行器是被红外制导导弹击落的【11。因此，在如此严格苛刻的战场上，采用红外隐身技术来提高战机的生存率，成为有效对抗

7、红外探测的关键技术，是否具备红外隐身性能也已成为现代先进战机的标志性特征之一【2-3l。在飞行器使用过程中，除了发动机温度高以外，飞行器的蒙皮、尾喷管由于气动加热等原因，使这些部位具有较高温度，体现出明显的红外辐射特征，从而被红外探测设备所发现14J。例如飞机在飞行中蒙皮表面的理论温度为250—320K，根据维恩定律可知，该红外辐射主要集中在8。14Ixm大气窗口[51，因此，通过在飞行器高温部位表面涂覆低红外发射率隐身涂层，能够有效降低红外辐射特征值，达到红外隐身的效果，这也是目前实现飞行器红外隐身效果最直接、最简单，最不影

8、响飞机气动性能的手段。目前，国内较为成熟的低红外发射率隐身涂料均以有机树脂作为粘结剂。有机树脂粘结剂具有优秀的力学性能、施工性能等特点，在涂料中的使用非常成熟M。但是，有机树脂的耐热性较差，在高温条件下会出现断收稿日期：2013-07-03基金项目：国家自然科学基金(5137