铬酸钇悬浮液、低红外发射率涂层及其制备方法和武器与流程

本申请涉及金属镀覆领域，尤其涉及一种铬酸钇悬浮液、低红外发射率涂层及其制备方法和武器。

背景技术：

1、红外制导导弹以物体释放的红外辐射为信号源，可对目标物体进行锁定、追踪、摧毁，对军事武器装备的战场生存能力构成严重威胁，为了提高军事目标的生存能力，在其表面涂覆具有低红外发射率的涂层最有效的手段之一。然而随着战斗机的升级换代，其尾喷管等热端部位的温度可达900℃以上，常规的金属类低红外发射率涂层无法满足高温环境服役要求，因此陶瓷涂层成为了制备具有耐高温、低红外发射率涂层的趋势。

2、目前较为常用的陶瓷涂层制备工艺为高温等离子喷涂，但是由于其焰流温度极高，熔化或半融化状态粒子沉积到基体表面快速熔化，形成颗粒交错堆叠状态结构，颗粒之间存在裂纹、空洞等缺陷，使得涂层孔隙率较高，会造成涂层发射率的增大，因此，高温等离子喷涂工艺难以获得低红外发射率涂层。

3、有鉴于此，需要研发一种新的工艺以获得耐高温、低红外发射率涂层，进一步的需要研发与该工艺相适配的材料。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种铬酸钇悬浮液、低红外发射率涂层及其制备方法和武器，以解决上述问题。

2、为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：

3、一种铬酸钇悬浮液，包括：超细铬酸钇粉体10-35%、分散剂0.1-7%，余量为水；

4、所述超细铬酸钇粉体的粒度为50nm-4000nm，所述分散剂包括聚丙烯酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠、聚乙烯醇中的一种或多种。

5、本申请提供一种所述的铬酸钇悬浮液的制备方法，包括：

6、将沉淀剂水溶液加入包括y(no3)3•6h2o和cr(no3)3•9h2o在内的混合盐溶液中，反应后固液分离得到固体物，所述固体物干燥、热处理得到所述超细铬酸钇粉体；

7、将所述超细铬酸钇粉体与所述分散剂的水溶液混合，超声处理得到所述铬酸钇悬浮液。

8、优选地，所述的铬酸钇悬浮液的制备方法满足以下条件中的一个或多个：

9、（1）所述沉淀剂水溶液中的沉淀剂包括氢氧化钠、碳酸氢铵或氨水中的任一种；

10、（2）所述混合盐溶液中y3+与cr3+浓度各自独立的为0.05-0.3mol/l；

11、（3）所述沉淀剂水溶液的浓度为所述混合盐溶液中y3+与cr3+总浓度的3-5倍；

12、（4）所述沉淀剂水溶液与所述混合盐溶液的体积比为1:1-1.5:1。

13、优选地，所述的铬酸钇悬浮液的制备方法满足以下条件中的一个或多个：

14、（1）所述固液分离后还包括3-5次离心清洗；

15、（2）所述干燥的温度为90-150℃，时间为3-10h；

16、（3）所述热处理的温度为900-1100℃，时间为2-8h；

17、（4）所述超声处理的时间为10-30min。

18、本申请提供一种低红外发射率涂层，其原料包括所述的铬酸钇悬浮液。

19、本申请提供一种所述的低红外发射率涂层的制备方法，包括：

20、将基体进行预处理和粗化喷砂处理，使用所述铬酸钇悬浮液、采用悬浮液高速氧燃料喷涂工艺在所述基体表面制备得到所述低红外发射率涂层。

21、优选地，所述悬浮液高速氧燃料喷涂工艺中，喷涂距离为150mm-250mm，氧气压力为0.6-1.3mpa，氢气压力为0.3-1.2mpa，所述铬酸钇悬浮液的流量为40-120ml/min，喷枪移速为5-20mm/s。

22、优选地，所述预处理包括除油处理。

23、优选地，所述低红外发射率涂层的厚度为50-150μm。

24、本申请提供一种武器，所述武器的表面全部或部分的设置有所述的低红外发射率涂层。

25、与现有技术相比，本申请的有益效果包括：

26、本申请提供的铬酸钇悬浮液，包括合适比例的超细铬酸钇粉体、分散剂和水，超细铬酸钇粉体的粒度为50nm-4000nm；铬酸钇具有优异的耐高温性能，同时50nm-4000nm的粒度相比于现有的高温等离子体喷涂技术所用的粉体粒度更小，所得悬浮液的稳定性更好，可以满足高速氧燃料喷涂工艺使用，并且发生较好的熔化，制备涂层中颗粒之间也不存在明显裂纹、空洞等缺陷，形成孔隙率低的致密涂层，从而获得耐高温、低红外发射率涂层。分散剂的选择和各成分用量的限定，主要目的是为了保证铬酸钇悬浮液的稳定性，使其具有良好的喷涂适用性，以实现制备得到的涂层的均匀性。

27、本申请提供的铬酸钇悬浮液的制备方法，采用液相共沉淀法得到固体物、然后干燥热处理得到超细铬酸钇粉体；沉淀时大量晶核同时形核长大，实现粒度可控且制备效率高。

28、本申请提供的低红外发射率涂层及其制备方法，以铬酸钇悬浮液作为喷涂喂料，液体送料方式更容易将喂料送至焰流中心，粉体颗粒的尺寸不再受限制，因此可以选择直径较小粉体作为喷涂材料，高速氧燃料喷涂技术即可使较小粉体发生较好的熔化，由于高速氧燃料喷涂焰流速度较高，且粉体颗粒直径较小，因此可以制备出孔隙率极低的陶瓷涂层，有利于实现优异的耐高温、低红外发射率涂层的制备，可实现物体高温环境下的红外辐射抑制及红外隐身性能。

技术特征：

1.一种铬酸钇悬浮液，其特征在于，包括：超细铬酸钇粉体10-35%、分散剂0.1-7%，余量为水；

2.一种权利要求1所述的铬酸钇悬浮液的制备方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的铬酸钇悬浮液的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：

4.根据权利要求2或3所述的铬酸钇悬浮液的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：

5.一种低红外发射率涂层，其特征在于，其原料包括权利要求1所述的铬酸钇悬浮液。

6.一种权利要求5所述的低红外发射率涂层的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的低红外发射率涂层的制备方法，其特征在于，所述悬浮液高速氧燃料喷涂工艺中，喷涂距离为150mm-250mm，氧气压力为0.6-1.3mpa，氢气压力为0.3-1.2mpa，所述铬酸钇悬浮液的流量为40-120ml/min，喷枪移速为5-20mm/s。

8.根据权利要求6所述的低红外发射率涂层的制备方法，其特征在于，所述预处理包括除油处理。

9.根据权利要求6-8任一项所述的低红外发射率涂层的制备方法，其特征在于，所述低红外发射率涂层的厚度为50-150μm。

10.一种武器，其特征在于，所述武器的表面全部或部分的设置有权利要求5所述的低红外发射率涂层。

技术总结
本申请提供一种铬酸钇悬浮液、低红外发射率涂层及其制备方法和武器，涉及金属镀覆技术领域。铬酸钇悬浮液包括：超细铬酸钇粉体10‑35%、分散剂0.1‑7%，余量为水。其制备方法包括：将沉淀剂水溶液加入混合盐溶液中，反应后固液分离得到固体物，干燥、热处理得超细铬酸钇粉体；将超细铬酸钇粉体与分散剂的水溶液混合，超声处理得铬酸钇悬浮液。低红外发射率涂层的制备方法包括：将基体进行预处理和粗化喷砂处理，使用铬酸钇悬浮液、采用悬浮液高速氧燃料喷涂工艺在基体表面制备得低红外发射率涂层。本申请提供的涂层，耐高温性能强、结合强度高、在900℃高温下具有较低的红外发射率，可有效的抑制合金在高温下的红外辐射强度。

技术研发人员：韩日飞,周琦,彭浩然,张鑫,章德铭,李善节
受保护的技术使用者：北矿新材科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15