耐1500℃高温的隔热瓦涂层及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种耐1500℃高温的隔热瓦涂层及其制备方法，属于航天航空用隔热瓦涂层改进技术领域。本发明所述的耐1500℃高温的隔热瓦涂层，包括面层和中间层，面层由组分A辐射剂和组分B填料组成；中间层由组分C辐射剂和组分D填料组成；所述组分A为MoSi2、TaSi2、碳化硅或硼化硅中的一种或多种；所述组分B为SiO2粉、高铝粉、α?氧化铝粉、锂辉石或金属硅粉中的多种；所述组分C为MoSi2、碳化硅或硼化硅中的一种或多种；所述组分D为SiO2粉、金属硅粉或纤维中的多种。本发明所述的耐1500℃高温的隔热瓦涂层具有耐高温性、高辐射性能和防潮性能；本发明同时提供了一种工艺简单的制备方法。
【专利说明】
耐i5〇crc高溫的隔热瓦涂层及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种耐1500°C高溫的隔热瓦涂层及其制备方法，属于航天航空用隔热 瓦涂层改进技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着航天航空W及先进材料的发展，其所需隔热瓦的性能要求也相应提高，隔热 瓦用涂层也向着耐高溫(达1500°C)和高福射方向发展。由于飞行器在高速运行的过程中要 面临严峻的热环境，其所用涂层的性能将很大程度决定隔热瓦部件的使用寿命，运也决定 着航天器能否在较高溫度范围内正常使用。因此，研制一种具有耐高溫、高福射(反射）、防 水的高溫隔热瓦涂层具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种耐1500°C高溫的隔热瓦涂层，其不但具有耐高溫性， 而且具有较高的福射性能和防潮性能;本发明同时提供了一种工艺简单、节能环保的制备 方法。
[0004] 本发明所述的耐1500°C高溫的隔热瓦涂层，包括面层和中间层，面层由组分A福射 剂和组分B填料组成；中间层由组分C福射剂和组分D填料组成;所述组分A为MoSi2、化Si2、碳 化娃或棚化娃中的一种或多种;所述组分B为Si化粉、高侣粉、α-氧化侣粉、裡辉石或金属娃 粉中的多种;所述组分C为MoSi2、碳化娃或棚化娃中的一种或多种;所述组分D为Si化粉、金 属娃粉或纤维中的多种。
[0005] 所述组分A和组分B的重量比为20~50:50~80;组分C和组分D的重量比为10~30: 70 ~90。
[0006] 所述组分B中娃与侣的质量分数比值为1:0.3~1:1。
[0007] 优选的，组分B中Si化粉、高侣粉、α-氧化侣粉、裡辉石和金属娃粉的混合质量比为 60~90:0~20:0~15:10~20:0~10。
[000引所述组分D中Si化粉、金属娃粉和纤维的混合质量比为40~70:0~10:20~60。
[0009] 所述纤维为莫来石纤维或氧化侣纤维的一种或两种。
[0010] 所述面层的厚度为0.2-2mm，中间层的厚度为0.1-lmm。
[OOW 所述的填料Si02粉、高侣粉、α-氧化侣粉、裡辉石、金属娃粉、纤维均的粒度均可过 180目筛。
[0012]所述的耐1500°C高溫的隔热瓦涂层的制备方法，包括W下步骤：
[OOU] (1)将面层和中间层的原料分别混合，细磨并揽拌均匀成小于200目的粉料；
[0014] (2)将步骤（1)所得的粉料和水混合揽拌成浆料，待浆体揽拌均匀后，将中间层浆 料涂抹于隔热瓦表面，刮平，放置于室溫或烘箱中干燥；
[0015] (3)待干燥半小时后，在步骤(2)所得的隔热瓦表面喷涂面层浆料；
[0016] (4)将步骤(3)所得的隔热瓦在40~60°C下干燥，然后经在1450~1600°C下烧成后 得到耐1500 °C高溫的隔热瓦涂层。
[0017] 所述的耐1500°C高溫的隔热瓦涂层中，面层和中间层中的各组分相互协同作用， 使得最终所得涂层能在150(TCW上的环境下稳定使用，具有良好的力学性能、高福射性和 防潮性能。
[0018] 本发明与现有技术相比，具有W下有益效果：
[0019] 本发明所述的耐1500°C高溫的隔热瓦涂层，不但能在1500°CW上的环境下稳定使 用，而且具有较高的福射性能和防潮性能;本发明同时提供了一种工艺简单、节能环保的制 备方法。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
[0021] 实施例1
[0022] 涂层的面层组分A:
[0023] MoSi2作福射剂，18重量份； 组分B: Si〇2粉、高铅粉、裡辉石、金属娃粉作填料，82重量份； Si〇2粉 50重量份；
[0024] 商错粉 10重量份； 狸辉石 15重量份； 金属旌粉 7重量份。
[00巧]涂层的中间组分C :MoSi2作福射剂，18重量份； 组分D; S化粉、金属珪粉、莫来石纤维作填料，鉛重量份； Si〇2粉 47重量份；
[0026] 金属娃粉 5重量份； 莫来石纤维 30重量份。
[0027]上述组分A和组分B原料预先揽拌均匀，组分C和组分D预先揽拌均匀，将预混均匀 的组分A和组分B粉料与60wt %水混合进行揽拌得到面层浆料，将预混均匀的组分C和组分D 粉料与30wt%水混合进行揽拌待揽拌均匀得到中间层浆料，中间层均匀涂抹于高溫隔热瓦 表面，涂抹后置于室溫环境中干燥0.化，再将面层浆料喷涂于带有中间层的隔热瓦基体上， 喷涂完后将其置于60°C烘箱中进行干燥，待干燥完成经1550°C保溫化烧成后得到所需涂 层。
[00%]所制备的耐1500°C高溫隔热瓦涂层具备性能指标如下：
[0029] 耐溫性> 1500°C，吸水率0.1 %，福射系数0.88。
[0030] 实施例2
[0031] 涂层的面层组分A:MoSi2、棚化娃作福射剂，21重量份；
[0032] MoSi2 15 重量份；
[0033] 棚化娃6重量份； 組分B:點()a粉、爵薛粉、α -氧化铅粉、裡辉石、金属旌粉作填料，79重量份； S沿2粉 44重量份； 高乾粉 ]〇重量份；
[0034] α-氧化铅粉 10重量份 裡辉石 化童量獄； 金属強粉 5重量份；
[0035] 涂层的中间组分C:MoSi2作福射剂，18重量份； 组分化敎從聯、金属娃粉、莫来石纤维作填料，粧重量份； S化粉 52重量份；
[0036] 金属珪粉 10重量份； 莫来石纤维 20:重量份。
[0037] 制备工艺与实施例1相同。
[0038] 所制备的耐1500°C高溫隔热瓦涂层具备性能指标如下：
[0039] 耐溫性> 1550°C，吸水率0.5%，福射系数0.90。
[0040] 实施例3
[0041] 涂层的面层组分A:MoSi2、棚化娃作福射剂，45重量份；
[0042] MoSi2 40 重量份；
[0043] 棚化娃5重量份； 组分B;. Si〇2粉、裡辉石、高错粉作填料作填料，巧重量份； SiO；!粉 30重量份：
[0044] 裡辉石 15重量份； 高铅粉 10重量份；
[0045] 涂层的中间组分C:MoSi2作福射剂，棚化娃，20重量份；
[0046] MoSi2 16 重量份；
[0047] 棚化娃4重量份；
[004引组分D; S化粉、金属娃粉、莫来石纤维作填料，80重量份； Si02粉 50重量份；
[0049]金属鞋粉 5重量份； 莫来石纤维 25重量份。
[(K)加]制备工艺与实施例1相同。
[0化1] 所制备的耐1500°C高溫隔热瓦涂层具备性能指标如下：耐溫性>1550°C，吸水率 0.3%，福射系数0.92。
【主权项】
1. 一种耐1500°C高温的隔热瓦涂层，包括面层和中间层，其特征在于：面层由组分A辐 射剂和组分B填料组成；中间层由组分C辐射剂和组分D填料组成;所述组分A为M 〇Si2、TaSi2、 碳化硅或硼化硅中的一种或多种;所述组分B为Si0 2粉、高铝粉、α-氧化铝粉、锂辉石或金属 硅粉中的多种;所述组分C为M〇Si2、碳化硅或硼化硅中的一种或多种;所述组分D为Si0 2粉、 金属硅粉或纤维中的多种。2. 根据权利要求1所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层，其特征在于:组分A和组分B的重 量比为20~50:50~80;组分C和组分D的重量比为10~30:70~90。3. 根据权利要求1所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层，其特征在于:组分B中硅与铝的 质量分数比值为1:0.3~1:1。4. 根据权利要求1所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层，其特征在于:组分B中Si02粉、高 铝粉、α-氧化铝粉、锂辉石和金属硅粉的混合质量比为60~90:0~20:0~15:10~20:0~ 10。5. 根据权利要求1所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层，其特征在于:组分D中Si02粉、金 属硅粉和纤维的混合质量比为40~70:0~10:20~60。6. 根据权利要求1所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层，其特征在于:纤维为莫来石纤维 或氧化铝纤维的一种或两种。7. 根据权利要求1所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层，其特征在于:面层的厚度为0.2-2mm，中间层的厚度为0· l-lmm〇8. -种权利要求1-7任一所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层的制备方法，其特征在于 包括以下步骤： (1) 将面层和中间层的原料分别混合，细磨并搅拌均匀成粉料； (2) 将步骤（1)所得的粉料和水混合搅拌成浆料，然后将中间层浆料涂抹于隔热瓦表 面，刮平干燥； (3) 在步骤(2)所得的隔热瓦表面喷涂面层浆料； (4) 将步骤(3)所得的隔热瓦干燥，然后经烧成后得到耐1500°C高温的隔热瓦涂层。9. 根据权利要求8所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层的制备方法，其特征在于：步骤 (3) 中，待干燥半小时后，在步骤(2)所得的隔热瓦表面喷涂面层浆料。10. 根据权利要求8所述的耐1500°C高温的隔热瓦涂层的制备方法，其特征在于:步骤 (4) 中，干燥温度为40~60°C ;烧成温度为1450~1600°C。
【文档编号】C04B35/80GK106083115SQ201610407736
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】牟善浩, 魏美玲, 王守兴, 何子臣
【申请人】山东工业陶瓷研究设计院有限公司