[发明专利]一种功能梯度分布的高温雷达红外兼容隐身涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及高温隐身涂层技术领域，具体公开了一种功能梯度分布的高温雷达红外兼容隐身涂层及其制备方法，所述高温雷达红外兼容隐身涂层涂覆于金属基材表面，从金属基材表面开始，从下至上依次包括金属粘结层、热匹配陶瓷层、介质陶瓷层、第一高温电磁周期结构层、介质隔离层、第二高温电磁周期结构层、红外隐身层。本发明的高温雷达红外兼容隐身涂层具备雷达、红外兼容隐身功能，涂层采用多功能层结构，实现了涂层热膨胀系数的梯度分布，可与金属基材实现较好的热匹配，抗热震性能好；本发明选用的玻璃相软化点温度不超过600℃，具有烧结温度低、时间短的优点，可降低对金属基材的氧化、损伤和变形等影响。

技术领域

本发明属于高温隐身涂层技术领域，特别涉及一种功能梯度分布的高温雷达红外兼容隐身涂层及其制备方法。

背景技术

随着雷达与红外复合侦察与制导技术的发展，雷达红外兼容隐身功能材料成为重要的研究方向。但同一材料实现雷达红外兼容隐身存在固有矛盾，原因在于雷达隐身要求材料对电磁波的强吸收、低反射，而红外隐身要求材料对电磁波低吸收、高反射。因此，如何通过材料设计解决两者间的矛盾，是实现雷达红外兼容隐身的关键。同时，随着武器装备飞行速度的提高以及对飞行器尾向隐身性能的新要求，需要开发具有耐高温特性的雷达红外兼容隐身材料。

涂层与结构是目前隐身材料的两种主要形式，相对结构材料，涂层材料具有不改变装备结构设计方案和结构强度，使用方便等优点，是目前主要的应用方式。201711498947.X号中国专利公开了一种耐高温雷达红外兼容隐身涂层及其制备方法，该涂层由金属黏结层、陶瓷吸波层、贴片电阻型高温电磁周期结构层、陶瓷隔离层和红外低发射率频率选择表面层构成，该专利公开的涂层具有较好的雷达、红外兼容隐身功能，但陶瓷吸波层中的镍吸收剂、贴片电阻型高温电磁周期结构层中的二硅化钼导电相高温长时抗氧化性差，高温长时使用存在较大问题。ZL201710943403.3号中国专利公开了一种可耐温600℃雷达与红外兼容隐身涂层及其制备方法，该涂层由粘结层、8YSZ-Al₂O₃陶瓷底层、高温电阻涂层、8YSZ隔离层和高温导体涂层构成，该涂层主要适用于钛合金基材，且耐温仅能达到600℃。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功能梯度分布的高温雷达红外兼容隐身涂层及其制备方法，从而克服背景技术中提到的不足与缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种功能梯度分布高温雷达红外兼容隐身涂层，所述高温雷达红外兼容隐身涂层涂覆于金属基材表面，从金属基材表面开始，从下至上依次包括金属粘结层、热匹配陶瓷层、介质陶瓷层、第一高温电磁周期结构层、介质隔离层、第二高温电磁周期结构层、红外隐身层。

优选的，上述高温雷达红外兼容隐身涂层中，所述金属粘结层为NiCrAlY、CoCrAlY或CoNiCrAlY涂层，厚度为0.03~0.10mm。

优选的，上述高温雷达红外兼容隐身涂层中，所述热匹配陶瓷层为氧化钇稳定的氧化锆涂层，氧化钇的摩尔比为3~8%，厚度为0.2~0.3mm；所述介质陶瓷层为氧化铝涂层，厚度为0.6~1.2mm；所述介质隔离层为氧化铝涂层，厚度为0.1~0.3mm。

优选的，上述高温雷达红外兼容隐身涂层中，所述第一高温电磁周期结构层为贴片阵列结构形式，所述贴片阵列结构的周期单元尺寸为8~20mm，厚度为0.01~0.03mm，贴片单元的电阻率为0.02~0.1Ω·cm；所述第二高温电磁周期结构层为贴片阵列结构形式，所述贴片阵列结构的周期单元尺寸为1.5~4mm，厚度为0.01~0.03mm，贴片单元的电阻率为1×10^-5~5×10^-5Ω·cm。