室溫固化的陶瓷前驅體基高溫高輻射涂層制備與性能表征

李俊峰，王 萌，孫理理，姜 舟，羅正平

（中國運載火箭技術研究院 航天材料及工藝研究所，北京 100076）

［摘要］高溫高輻射涂層廣泛應用于航空航天、窯爐保溫、紅外探測、節(jié)能環(huán)保等領域。高輻射涂層按涂層成膜物可分為有機高輻射涂層和無機高輻射涂層。有機高輻射涂層可以室溫噴涂制備，但是一般不耐高溫，無法在高溫環(huán)境中使用。無機高輻射涂層具有優(yōu)異的耐高溫能力，但是一般都不能室溫噴涂制備，極大地限制其應用范圍。在鎳基高溫合金表面制備了具有優(yōu)異耐高溫性能和輻射散熱能力的陶瓷前驅體基高溫高輻射涂層。該高溫高輻射涂層以硅氮烷類陶瓷前驅體樹脂為成膜物，以過渡金屬氧化物和硼化物為高輻射填料。通過XRD、SEM、EDS、AE輻射計等分析了陶瓷前驅體樹脂、高輻射涂層在高溫有機-無機轉換前后的結構和性能變化。結果顯示，涂層具有優(yōu)異的耐高溫能力和輻射散熱性能。涂層在不銹鋼基材表面進行了10次1100K到室溫的抗熱震測試，抗熱震測試前后涂層結構完整、無開裂、無剝落。該高溫高輻射涂層室溫～1100K的發(fā)射率是0.85～0.92。風洞測試顯示，該高溫高輻射涂層可將鎳基高溫合金基材的溫度從686 ℃降到646 ℃，降溫效果顯著。該高溫高輻射涂層可像一般有機高輻射涂層一樣室溫噴涂、固化，但又可以像無機高溫高輻射涂層一樣直接在高溫使用，具有廣闊應用前景。