钛合金用耐高温高红外发射率涂料的研究
1 引言
钛合金随着科技的发展在航空航天技术、高新装备制造等多个行业的地位越来越中重要。与传统金属材料相比,钛合金具有密度小、机械强度高、耐高温、耐腐蚀、抗腐蚀性好等优点,因此被人们称为“太空金属”
[1-3]
。但钛合金的最高使用温度一般低于600℃,因为若温度超过600℃,钛合金表面与大气中的氧发生氧化反应,钛合金表面形成氧化层,且氧化速度很快,而这层膜并不致密,不能阻断氧对下层钛合金的继续氧化,造成钛合金性能被破坏
[4,5]
。所以使用涂层提高钛合金的高温抗氧化性能,并且利用涂层的高红外发射率性能,能够使钛合金表面的热量通过热辐射的方式及时发散,从而使其温度降低,具有很大的意义。本文从颜填料的选择,树脂体系的制备,颜基比的选择等方面进行研究,制备不同配方涂料,采用喷涂方式制作样板测试表征,并讨论结果。
2 试验部分
2.1 试验所用原材料和仪器
试验所用原材料见表1所列,试验仪器见表2所列。
表1 试验原材料
原料
纯度
产地
硅溶胶
工业级
青岛海洋化工
去离子水
\
自制
乙酸
分析纯
烟台双双化工
甲基三甲氧基硅烷
工业级
广州双桃
正硅酸乙酯
工业级
广州双桃
甲级三乙氧基硅烷
工业级
广州双桃
异丙醇
分析纯
上海中秦化工
表2 试验仪器
设备名称
厂家
IR-2双波段红外发射率测定仪
陶瓷纤维马弗炉
2.2 树脂体系的制备
采用溶胶-凝胶法制备树脂体系。按照表2的用量,将硅溶胶、去离子水、乙酸混合于反应器中,室温下搅拌均匀后,进行加热并滴加烷氧基硅烷单体混合液,保持搅拌并控制温度小于60℃,2小时左右滴加完毕,再保温搅拌2h。制备出耐温树脂备用。
表3 树脂体系配方
原料
硅溶胶
去离子水
乙酸
正硅酸乙酯
甲基三乙氧基硅烷
质量
75.0g
60.0g
9.0g
120.0g
240.0g
2.3 高红外发射率颜填料色浆的制备
按照表4,将颜填料按比例逐一加入容器,....
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