一种具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101891398A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101891398101891398A(43)申请公布日2010.11.24(21)申请号201010227851.1(22)申请日2010.07.15(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人甄强倪亮马杰张中伟(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人顾勇华(51)Int.Cl.C03C17/22(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的制备方法(57)摘要本发明涉及一种具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的制备方法，即采用纳米SiO2和纳米Y2O3稳定ZrO2为基体粉料，采用磷酸二氢镁及磷酸钠作为高温结合剂，混合之后，经球磨、涂覆、烘干、烧结得到致密的具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层。该技术属于无机非金属材料技术领域。本发明制备的具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层，全波段法向红外辐射率达到了0.90，使用温度高达1600℃，抗氧化效果明显，抗热震性能优异，不易脱落，可广泛用于近空间飞行器和高温发热体的抗氧化和辐射散热的需要，以及超高温窑炉的红外辐射节能涂料。CN10893ACN101891398ACCNN110189139801891399A权利要求书1/1页1.一种具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于该方法包括如下工艺过程和步骤：A.设定的具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的原料成分，单位为wt％纳米SiO25～15纳米Y2O3稳定ZrO215～25磷酸二氢镁10～20磷酸钠3～5去离子水35～55以上成分含量之和为100％B.制备涂层按步骤A配方配料→球磨1～3h→用喷涂或浸渍的方法均匀涂覆在SiC或石墨或碳基复合材料上，厚度为0.1～1mm→60～100℃烘干→1400～1700℃烧结，烧结时间为1～3h，然后在炉内自然冷却至室温，在基体表面形成一层致密的玻璃态具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层。2CCNN110189139801891399A说明书1/2页一种具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的制备方法，即采用纳米SiO2和纳米Y2O3稳定ZrO2为基体粉料，采用磷酸二氢镁及磷酸钠作为高温结合剂加入，混合之后，经球磨、涂覆、烘干、烧结得到致密的具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层。该技术属于无机非金属材料技术领域。背景技术[0002]具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层主要可以应用于高温发热体、石墨电极的保护，航天和军事等方面。具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的应用可以满足太空中使用的电源系统和返回式航天器的回收舱长期稳定高效工作的需要。太空中航天器的电源在为整个系统的运行提供动力的同时绝大部分能源会变成热量，热量的过多积聚会导致整个系统无法正常运行，采用热辐射形式散热则是高真空环境中唯一的途径。火箭升空穿越大气层时以及返回式航天器的回收舱从天空穿越大气层返回地面时，由于与大气摩擦发热，其外表温度高达1000℃以上，如果没有抗氧化和防热措施，航天器就会在空中烧毁或由于内部过热而损坏。解决措施之一就是在航天器蒙皮表面上应用具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层，作为抗氧化涂层防止航天器被烧毁，同时作为辐射防热结构加强辐射，可达到散热目的，而且这一层极薄的涂层材料的质量相比较厚的隔热材料要轻得多。美国NASA将具有高红外辐射率的高温抗氧化涂料涂在镍基合金上进行抗热震性试验，准备用于航天飞机上。[0003]同时具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层还可用于满足多种军用和民用设备的抗氧化和高效热辐射需要，以提高各种设备对抗氧化和热辐射特性日益苛刻的技术要求。比如应用于碳化硅、二硅化钼发热体、石墨电极上，不仅可以提高其在高温环境下的抗氧化性能，还可以延长其使用寿命；应用于超高温窑炉的红外辐射节能涂料可以让热能以高效热辐射的形式释放出来，提高其热效率，同时使产品受热更均匀，提高产品质量，达到高效节能的目的。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层制备方法，不仅可以解决多种军用设备的抗氧化、散热和防热问题，还可以提高多种民用设备的抗氧化性能、热效率和产品质量，达到高效节能减排的目的。[0005]本发明的目的是通过下述方案来达到的：[0006]本发明的一种具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于该方法包括如下工艺过程和步骤：[0007]A.设定的具有高红外辐射率的高温抗氧化涂层的原料成分，单位为wt％：[0008]纳米SiO25～15[0009]纳米Y2O3稳定ZrO215～253CCNN11018913