色度与红外低发射率性能兼容涂层制备及性能研究

摘要

当前，红外低发射率涂层主要采用片状铝粉作填料，但其高金属光泽，使涂层亮度高、颜色单一，不利于可见光隐身。通过铝粉包覆或复合可增加涂层的颜色，但会使铝粉的功能特性改变，涂层发射率显著升高，且工艺繁琐，稳定性差。
　　为解决上述难题，本文选择工艺简单、贴近工程化的直接添加着色颜料法，通过系统分析着色颜料对涂层红外发射率的各种影响，从理论上揭示了色度与红外低发射率性能兼容的机理，建立了兼容涂层的结构模型，提出了性能兼容的关键参数，为兼容涂层的成功制备奠定了重要的理论基础。根据重力沉降规律、颜料粒子对红外光的散射规律以及颜料粒子对铝粉定向排列的影响规律，选择纳米颜料浆为着色颜料，成功制备出灰色、蓝色、黄色和绿色四种色系的红外低发射率性能兼容涂层，并对兼容涂层进行了光学、力学和耐热性能以及耐腐蚀性能测试。实验结果表明：四种色系的兼容涂层均具有优异的综合性能，其8-14μm红外发射率在0.2左右；涂层硬度2 H~3 H，附着力1级，柔韧性1 mm以及耐冲击性50 kg·cm，与原红外低发射率涂层相比，除保持优异的力学性能外，还具有明显的色度变化，其中灰色涂层的明度和光泽度能够分别降低56％和80%；绿色涂层的明度和光泽度能够分别降低27.6%和38.5%；蓝色涂层的明度和光泽度能够分别降低32.2%和48.5%；黄色涂层的明度和光泽度能分别降低6.5%和59.2%；涂层耐中性盐雾腐蚀大于30天，远优于原红外低发射率涂层。

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注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1引言

1.2红外隐身技术

1.3可见光隐身技术

1.4可见光-红外兼容隐身技术及研究现状

1.5选题背景

1.6研究内容

第二章 色度与红外低发射率性能兼容原理研究

2.1 红外低发射率涂层

2. 2涂层着色方法

2.3着色颜料对涂层低红外发射率性能的影响

2.4着色颜料与涂层的色度和亮度

2.5色度与红外低发射率性能兼容模型

2.6本章小结

第三章 兼容涂层制备工艺与性能检测方法

3.1理论的实验验证

3.2实验原料及工艺流程

3.3兼容涂层性能检测方案

3.4本章小结

第四章 一元着色颜料制备兼容涂层研究

4.1发射率与色度随添加量变化

4.2明度与光泽度随添加量变化

4.3涂层微观结构表征

4.4涂层力学性能检测

4.5涂层耐热性能检测

4.6涂层耐中性盐雾性能测试

4.7本章小结

第五章 二元颜料制备兼容涂层研究

5.1样品制备

5.2样品发射率与色度

5.3样品微观结构表征

5.4涂料调色指导

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2研究展望

参考文献

致谢

硕士研究生阶段发表论文及申请专利