对金属填料、涂层固化工艺以及着色颜料等因素对涂料红外发射率的影响开展了实验研究,结果表明:随着铝粉含量增加,发射率降低;酚醛-铝粉体系最佳固化温度为60℃,固化时间为12h;选择硫化镉为着色颜料,含量不超过2%(质量分数)可以满足可见红外兼容。
关键词:金属填料;硫化镉;固化工艺;铝粉;酚醛树脂
0引言
红外隐身涂料主要由粘结剂和填料两部分组成。粘结剂是基本组成部分,应具有低辐射率;填料的组成、纯度、颗粒大小、形状、热处理效果、在涂料中的分散状态和含量等因素都能影响涂层的辐射效果;另外着色颜料、固化工艺等因素也都影响涂层的辐射率。本文重点研究金属填料、着色颜料和固化工艺对涂层红外发射率的影响。
1实验
1.1实验原料和仪器
(1)原材料:环氧树脂(双酚A型E系列),铝粉(100目、140目、200目),硫化镉,聚酰胺树脂,酚醛树脂,涂料助剂,乙醇。
(2)仪器设备:M-1730型傅里叶红外光谱仪,HWF-1型红外发射率测量仪,FA2004型电子天平,DH72-1型恒温烘箱,QZM-1型锥形磨,85-2型恒温磁力搅拌器,载玻片(25mm×75mm)。
1.2实验方法
采用磁力搅拌器搅拌,锥形磨研磨,按GB/T1727—1979(漆膜的一般制备法)刷涂。
2结果与讨论
2.1金属填料对涂料性能的影响
金属填料是迄今为止报道最多的红外隐身涂料用填料。光学研究表明,电磁波入射到不同介质的交界面上,发生反射、透射和吸收后有:
α+ρ+τ=1
式中:α—吸收率;ρ—反射率;τ—透射率。
根据基尔霍夫定律有:
α=ε
对于不透明表面有τ=0,则ε=1-ρ,可见不透明的高反射率的表面具有低的红外发射率。也就是说,不透明表面的反射率越高,吸收率越低,发射率就越低。因此,有较高反射率的金属填料在低发射率红外隐身涂料研究中受到青睐,金属的高反射性能主要原于较高的载流子密度。适用的金属或合金填料有:Al、Zn、Sn、Au、青铜、还原铁粉等。王自荣,等[1]对几种金属填料的红外发射率进行研究,其中Al粉末发射率最低可达到0.47,还原铁粉和铜粉粉末的发射率保持在0.65左右。
称取5g酚醛树脂,依次向其中加入不同含量不同粒径的铝粉(100目、140目和200目),以1g乙醇作为稀释剂,经充分研磨后,刷涂于载玻片上,60℃固化12h,得到成膜样品。测量所制得的成膜样品在常温下波长为8~14μm时的平均红外发射率。 |