树脂基复合材料表面无机涂层的制备及抗激光辐照性能的研究

发布时间：2021-06-20 17:24

　　高功率激光武器的快速发展给飞行器壳体材料的抗激光辐照性能提出更高的要求,在材料表面制备涂层是提高抗激光辐照性能的有效方法。本论文主要研究涂层的制备与抗激光辐照性能,制备以水玻璃为基料,氧化硅和氟硅酸钠为固化剂,YSZ、氧化铝和氧化钇为填料的无机涂料,采用涂料粘涂法在碳纤维增强树脂基复合材料表面制备涂层。利用SEM、XRD、IR、紫外-可见-近红外分光光度计等对涂料的固化过程和涂层的特性进行分析,对涂层进行近红外波段（1064nm）的高能连续激光辐照实验。优化涂层的制备工艺和配方,分析涂层的激光防护效果和烧蚀规律。实验结果表明,当水玻璃模数为2.7时,涂层表面粗糙度较小,表面较致密,缺陷较少;当水玻璃模数过大或过小时,涂层表面裂纹增多,微观起伏增大。氧化硅或者氟硅酸钠为固化剂制备的涂料固化过程均为硅羟基间的脱水缩聚。氧化硅的固化速率较慢,涂料固化反应温和,硅羟基脱水缩聚反应较完全,得到的涂层表面较致密;氟硅酸钠的固化速率较快,硅羟基脱水缩聚反应不完全,得到的涂层表面有较多凹坑。涂料在室温固化12h和100℃固化10h后,涂料中的羟基完全脱水缩聚,涂层表面较致密。当填料为YSZ+氧化钇和氧... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

激光辐照过程涂层表面宏观形貌

北京理工大学硕士学位论文修。等离子喷涂技术近年来在我国有较快的发展和应用。对等离子喷涂而主要是温度高热量集中，缺点是喷涂的层状结构抗热冲击能力差。常用的气体主要有 Ar、He、N2和 H2等。Cecilia44]等[利用等离子喷涂制备出了ZrB2-SiC 涂层，该涂层在 1900℃有很好的自愈合性能。Von[45]等发明的一涂方法，将等离子喷涂与物理气相沉积结合，并且通过柱状热障涂层制备该方法有较好的强度。牛亚然[46]等用等离子喷涂硅涂层和热处理相结合的复合材料表面形成梯度 SiC 涂层，可以获得不同厚度的 SiC 涂层，其与基密；用大气和真空等离子体喷涂技术制备了致密的 MoSi2涂层，呈现很好化性能；低压惰性气氛环境下等离子喷涂的超高温 ZrB2涂层具有较好的高能，图 1.2 是等离子喷涂示意图。

空气喷涂装置

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]ZrB2基复合材料在强激光作用下的烧蚀机理研究[D]. 严振宇.北京理工大学 2014

硕士论文
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[3]无机磷酸盐涂料的研制与应用研究[D]. 袁小玲.哈尔滨工业大学 2014
[4]C/C复合材料表面化学气相沉积SiCw/SiC涂层的研究[D]. 谭周建.中南大学 2012
[5]纳米SiO2/TiO2亲水复合薄膜的制备及性能研究[D]. 谢主伟.华南理工大学 2010
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本文编号：3239619