海扬超微粉体涂料材料

      作为超微粉体的主要功用之一是将超微粉体与表面技术结合起来,形成表面复合除层,这种涂层可使基体表面的机械、物理和化学性能得到提高,赋予基体表面新的力学、热学、光学、电磁学和催化敏感等功能,达到材料表面改性和功能化的目的、越微涂层的实施对象底可以是传统基体材料,也可以是粉体颗粒或纤t、用于表面修饰、包覆、改性或增加新的特性。

      超微粉体涂层材料的品种很多,包括金属及合金超微粉体、陶瓷超微粉体,以及金属离炎超微粉体、碳/金刚石纳米粉体等,除自身形成涂层材料外,还可以与金属及合金、无机材料、高分子材料基体结合,制备出复合涂层材料,根据超微粉体涂层的组成可将其分为三类,即单一超微粉体涂层体系:两种或两种以上超微粉体涂层体系,添加超微粉体的涂层体系

    (1)金属与合会超很粉体涂居材料

     单致超微金属粉体主要有课、铜、铁、钴等充当涂层基体成分或打底;金属合金超微粉以这几种金属为基,添加其他元素,如铝、铬、碳、硼、硅、锡、等,形成镍基、铁基、铜基、钻基合金超微粉涂层

     (2)无机非金属材料与肉光超微粉涂层材料

      主要包括:氧化物涂层材料、碳化物涂层材料以及氮化物和硼化物涂层材料、金属陶瓷复合材料涂层等。

      氧化物在超微粉体涂层材料中占有相当的分量,常用的氧化物涂层材料有ALO, ZrO,, TiO,, CrO,, Y2O, SiO2, FeOs等,氧化物之间还可以形成二元,甚至多元复合超微粉体涂层,如AlOo-TiO2,Y20,稳定的Zro.AlO-SiO-TiO2等复合超微粉体涂层.

      碳化物超微粉体涂层的主要代表有SiC, BC, TiC, wc, Cr0s等;氮化物超微粉体涂层如Sig N、 ZrN等;硼化物涂层材料如BC, B.C、 TiBa等

      单一的超微粉体涂层材料性能发挥有限,更多的是形成复合超微粉体涂层材料,金属陶瓷复合材料就是明显的例子,如将碳化钨加入到镍、钴、铁基中,形成了所谓的硬质合金,与传统的硬质合金材料相比,超微粉体硬质合金涂层既有高的硬度、抗磨性能,同时又有更低的脆性

      (3)塑科与高分于复合材料涂层

      在塑料与高分子材料基料中添加复合超微粉体,形成塑料或高分子材料基的涂层,如在树脂中加入填充材料二氧化钛、二氧化硅等,随着涂层固化,超微粒子起到强化、增强增韧等作用。

      (4)石墨/金刚石涂层或薄膜

      这是近几年来研究最为活跃的涂层材料之一,在现代高技术、新能源和新材料领域具有良好的应用前景。原料主要涉及超微石墨化和金刚石化微粉、碳纳米管等超微或纳米涂层材料按其用途可分为结构涂层和功能涂层两类.

      ①结构涂层 包括高强、高硬和耐磨涂层。

      ②功能涂层 包括热功能涂层、光功能涂层、电功能涂层、磁功能涂层、催化敏感涂层等,如自润滑涂层;耐热、耐高温和抗氧化涂层、磁记录涂层以及耐蚀、防护和装饰涂层等

       超微粉体和纳米涂层广泛用于航空航天飞行器的防护涂层、微波滤波和吸波涂层、紫外线防护涂层和“隐身”涂层等,这些涂层技术与军用航空和航天技术密切相关.

       隐身技术是当代军事领域中举世瞩目的高新技术之一,它与激光、巡航导弹并称为当代军事技术的三大革命,受到世界各国的重视。目前的隐身技术主要有反声呐探测技术、反雷达探测技术、反光学探测技术和反红外探测技术。美国的隐身技术最先进, 1991年海湾战争中,美国第1天出动的战斗机就躲过了伊拉克严密的雷达监视网,迅速到达首都巴格达上空,直接摧毁了电报大楼和其他军事目标,在历时42天的战斗中,执行任务的飞机达1270架次,使伊军方95%的重要军事目标被毁,而美国战斗机却无一架受损。这场高技术战争一度使世界震惊。为什么伊拉克的防空雷达系统对美国战斗机束手无策?为什么美国的导弹击中伊拉克的军事目标如此准确?空对地导弹击中伊拉克的坦克为什么有极高的命中率?一个重要原因是美国F117型战斗机表面包覆了红外与微波隐身材料,它具有优异的宽频带微波吸收能力,可以逃避雷达的监视。而伊拉克的军事目标和坦克等武器没有防御红外线探测的隐身材料,很容易被美国战斗机上灵敏的红外探测器所发现,并通过先进的激光制导炸弹准确击中。

      美国隐形战斗机表面上的隐身材料就含有多种超微粒子,它们对不同波段的电磁波有强烈的吸收能力。为什么超微粒子,特别是纳米粒子对红外和电磁波有隐身作用呢?主要原因有两点:一是纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要大得多,这就大幅度减少了雷达皮的反射率,使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱;二是纳米微波材料的比表面积比一般粉体材料大2-4个数量级,对红外光和电磁波的吸收率比常规材料大得多,这就使得红外探测器和雷达得到的反射信号强度显著降低,因此很难发现被探测目标,起到了隐身作用。一

       有几种超微或纳米粉体,特别是由轻元素组成的纳米粉体材料很可能在隐身材料上发挥作用,如纳米氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛的复合粉体与高分子纤维结合对中红外波段有很强的吸收性能,这种复合体对该波段的红外探测器有很好的屏蔽作用。纳米磁性材料,特别是类似铁氧体的纳米磁性材料填入涂料中,既有良好的吸波特性,又有良好的吸收和耗散红外线的功能,加之相对密度小,在隐身方面的应用上有一定优势。另外,这种材料还可以与驾驶舱内信号控制装置相配合,通过开关发出干扰,改变雷达波的反射信号,使波形畸变或变化不定,干扰和迷惑雷达操纵员,达到隐身目的。纳米级的硼化物,碳化物,包括纳米纤维和纳米碳管在隐身材料方面的应用也将大有作为。