本發(fā)明涉及功能涂層，尤其涉及一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層及制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著光電探測技術(shù)的不斷突破，尤其是光學(xué)和紅外波段的精度逐漸提升，若只單一考慮某一波段的偽裝設(shè)計將為重要設(shè)施和人員的隱蔽性帶來了極大威脅。因而，針對重要設(shè)備設(shè)施的紅外與可見光兼容隱身設(shè)計，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。南京信息工程大學(xué)公開了一種激光、紅外、微波兼容隱身材料（《一種激光、紅外、微波兼容隱身材料及其制備方法與應(yīng)用》），該隱身材料采用多層膜系結(jié)構(gòu)，包括多層周期性層狀結(jié)構(gòu)，這為大面積使用該材料，以及材料的穩(wěn)定性帶來了較大的難度。中國航天科技創(chuàng)新研究院也公開了一種兼具光學(xué)偽裝的紅外自適應(yīng)隱身薄膜及其制備方法（《一種兼具光學(xué)偽裝的紅外自適應(yīng)隱身薄膜及其制備方法》），該方法采用了外加負(fù)載可實(shí)現(xiàn)光學(xué)和紅外特征動態(tài)調(diào)節(jié)，但外界負(fù)載的存在使其廣泛運(yùn)用受到了限制。此外，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)根據(jù)基底上迷彩圖案的油漆的光學(xué)參數(shù)設(shè)計薄膜各層的厚度實(shí)現(xiàn)可見光和紅外的兼容隱身（《一種用于可見光與紅外兼容隱身的迷彩薄膜的制備方法》），但未考慮設(shè)備處于高溫條件下材料惡化的現(xiàn)象。哈爾濱工業(yè)大學(xué)基于離子束鍍膜機(jī)采用離子束濺射沉積工藝在襯底材料上制備涂層（《一種兼容可見光和紅外隱身涂層及其制備方法和應(yīng)用》），然而其施工方法對設(shè)備的要求較高。為了滿足紅外隱身材料能夠滿足價格低廉、設(shè)備表面要求低、施工方便簡潔和維護(hù)容易等可大面運(yùn)用設(shè)計的要求，往往采用涂料噴涂的方法。為實(shí)現(xiàn)紅外隱身和耐高溫設(shè)計，往往采用發(fā)射率較低的片狀鋁粉材料和無機(jī)粘結(jié)劑，例如，一種耐高溫紅外低發(fā)射率涂料及其制備方法。通過添加玻璃粉，提高了涂層高溫結(jié)合力，但尚未關(guān)注涂層的光學(xué)性能。為實(shí)現(xiàn)光學(xué)隱身設(shè)計，研究人員在鋁粉表面進(jìn)行化學(xué)包覆和改性，甚至直接添加大量的深色顏料，引起涂層的發(fā)射率急劇增高。為此，如何實(shí)現(xiàn)涂層材料的耐高溫、低發(fā)射率和低明度綜合設(shè)計成為當(dāng)前研究的難點(diǎn)。

2、隨著設(shè)備的不斷發(fā)展，以及動力系統(tǒng)的加強(qiáng)、其內(nèi)部的能耗越高，表面將形成局部的高溫區(qū)域，其紅外輻射特征將極為明顯。光學(xué)探測的精度和分辨率也可提升至厘米級，這對光學(xué)隱身設(shè)計也提出了更高的要求。此外，涂層材料的力學(xué)性能也是其實(shí)際運(yùn)用中所必須考慮的因素。因此，若能設(shè)計出一類能夠滿足耐高溫、低發(fā)射率和低明度的涂層材料，對設(shè)備表面光學(xué)和紅外隱身設(shè)計將具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決目前的涂層材料不耐高溫、高發(fā)射率以及高明度的問題，提出一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層及制備方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

3、一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

4、步驟1：將有機(jī)溶劑、微米球形鋁粉與微米顏料粒子按照一定比例混合得到混合粉料；所述有機(jī)溶劑包括乙酸乙酯，乙酸丁酯，二甲苯，丙酮，丁酮，甲苯中的一種或多種；

5、步驟2:將步驟1混合粉料研磨，得到漿料a；

6、步驟3:將步驟2得到的漿料a與有機(jī)硅樹脂進(jìn)行混合分散得到漿料b；

7、步驟4：將步驟3得到的漿料b噴涂固化后得到涂層。

8、進(jìn)一步的，所述步驟1，微米球形鋁粉粒徑為5~10微米，微米顏料粒子粒徑為1~2微米。

9、進(jìn)一步的，所述步驟1，所述有機(jī)溶劑20~30份，微米球形鋁粉20~30份，微米顏料粒子5~15份。

10、進(jìn)一步的，所述步驟2，研磨的具體步驟為：將球磨珠和混合粉料加入球磨罐中進(jìn)行球磨后得到漿料a；球磨珠和微米球形鋁粉直徑比例為1000:1-2；球磨珠和混合粉料體積比為10:2~3。

11、進(jìn)一步的，所述步驟2，球磨條件為球磨時間為0-4小時，球磨速度為1400-1800轉(zhuǎn)每分鐘。

12、進(jìn)一步的，所述步驟3，漿料a50~60份，固含量為50%的有機(jī)樹脂40~50份。

13、進(jìn)一步的，所述微米顏料粒子為銅鉻黑、鐵鉻黑、錳鐵黑中任一種。

14、進(jìn)一步的，所述有機(jī)硅樹脂為環(huán)氧-有機(jī)硅改性樹脂、聚氨酯-有機(jī)硅樹脂、丙烯酸-有機(jī)硅改性樹脂中任一種。

15、本發(fā)明還提供一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層，包括如下重量份組分：5~10微米球形鋁粉25~35份，1~2微米級顏料粒子10~15份，固含量為50%的有機(jī)樹脂40~50份。

16、本發(fā)明具有如下有益效果：

17、1、本發(fā)明利用低濃度球形粒子，當(dāng)光照射到球形粒子，會發(fā)生散射。圓餅狀粒子意味著散射的光線也可以相對較少，鏡面反射弱，導(dǎo)致整體的光線強(qiáng)度降低，進(jìn)而降低其明度。其次，利用1~2微米級的顏料粒子替換傳統(tǒng)的油酸等球磨助劑，且可以在球磨過程中將顏料鑲嵌進(jìn)類片狀鋁粉粒子中，進(jìn)一步降低明度，調(diào)節(jié)其顏色。

18、2、本發(fā)明由于球形鋁粉的明度比較低，片狀鋁粉明度高，基于不同的球徑比、球磨時間調(diào)節(jié)形貌，使形狀在球形與片狀之間呈現(xiàn)圓餅狀，控制明度；在加上顏料粒子的鑲嵌，達(dá)到最佳的明度和紅外發(fā)射率；也就是平衡設(shè)計。

19、3、本發(fā)明耐高溫是因為鋁可耐550℃高溫，片狀鋁與球形鋁相比可以反射更多的外界輻射，自身升溫緩慢，有機(jī)硅樹脂分解速率降低；此外，耐高溫顏料粒子（黑色的）也是一種耐溫的填料粒子，既可以提升（為嵌入鋁粉的，可以填充類片狀鋁粉的間隙）致密度，還可以通過碰撞鑲嵌進(jìn)鋁粉表面，降低明度。

20、4、本發(fā)明涂層發(fā)射率低于0.35，明度約為70±0.5，結(jié)合力約為4.0±0.4mpa，可耐500~600℃高溫，用于滿足地面設(shè)備的可見光和紅外隱身需求。

技術(shù)特征：

1.一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟1，微米球形鋁粉粒徑為5~10微米，微米顏料粒子粒徑為1~2微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟1，所述有機(jī)溶劑20~30份，微米球形鋁粉20~30份，微米顏料粒子5~15份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟2，球磨條件為球磨時間為0-4小時，球磨速度為1400-1800轉(zhuǎn)每分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟3，漿料a50~60份，固含量為50%的有機(jī)樹脂40~50份。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于，所述微米顏料粒子為銅鉻黑、鐵鉻黑、錳鐵黑中任一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)硅樹脂為環(huán)氧-有機(jī)硅改性樹脂、聚氨酯-有機(jī)硅樹脂、丙烯酸-有機(jī)硅改性樹脂中任一種。

9.一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-8任一所述一種方法制備得到。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層，其特征在于，包括如下重量份組分：5~10微米球形鋁粉25~35份，1~2微米級顏料粒子10~15份，固含量為50%的有機(jī)樹脂40~50份。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種顏色可調(diào)的類片狀低發(fā)射率涂層及制備方法，涉及功能涂層技術(shù)領(lǐng)域，包括如下制備方法：步驟1：將有機(jī)溶劑、微米球形鋁粉與微米顏料粒子按照一定比例混合得到混合粉料；步驟2:將步驟1球磨珠和混合粉料加入球磨罐中進(jìn)行球磨后得到漿料A；步驟3:將步驟2得到的漿料A與有機(jī)硅樹脂進(jìn)行混合分散得到漿料B；步驟4：將步驟3得到的涂料B噴涂固化后得到顏色可調(diào)的類片狀鋁粉低發(fā)射率涂層。本發(fā)明制備得到的涂層發(fā)射率低于0.35，明度約為70±0.5，結(jié)合力約為4.0±0.4Mpa，可耐500~600℃高溫，用于滿足地面設(shè)備的可見光和紅外隱身需求。

技術(shù)研發(fā)人員：宋偉,程曉東,劉雨柔,范璐,齊倫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28