本发明属于陶瓷材料表面涂层领域，特别涉及一种陶瓷雷达天线罩/天线窗表面防潮涂层的制备方法，具体涉及一种纳米sio2增强的石英陶瓷天线罩/天线窗防潮涂层的制备方法及应用。
背景技术：
飞行器雷达天线罩/天线窗是位于飞行器头部和侧面，用于保护雷达系统免受外界恶劣环境干扰，保护其正常工作的装置，应具有良好的透波性能及力学性能。近年来，随着飞行器的速度越来越快，对雷达天线罩/天线窗提出了更高的要求。sio2/sio2复合材料具有强度高、透波性好等优点，在雷达天线罩/天线窗领域展现了巨大的应用前景，目前已成功应用于美国“三叉戟”潜地导弹。石英纤维介电性能优异，可实现宽频率透波；sio2/sio2复合材料表面熔融温度可达1735℃，在再入气动条件下依然保持良好的完整性及力学性能，可参见【刘勇.石英纤维织物结构对二氧化硅基复合材料力学性能影响研究[d].南京航空航天大学,2013.】。但是，sio2/sio2复合材料内部为多孔结构，且材料表面存在大量的亲水基团，极易吸收空气中的水分子，导致材料吸潮，极大地降低了材料的力学性能和介电性能，可参见【尹正帅,刘义华,王芬,etal.烷基化改性对石英复合陶瓷材料性能的影响研究[j].航天制造技术,2015(5).】。
在雷达天线罩/天线窗表面制备高性能的防潮涂层，是降低陶瓷雷达天线罩/天线窗吸潮率，保护其力学性能和介电性能的重要方法。其中，有机硅树脂具有憎水防潮、耐高温性能好等优点，且主链为si-o结构，在高温氧化后由si-o网络组成的sio2层具有很好的透波性能，可参见【李俊生,张长瑞,王思青,etal.sio2/(si3n4+bn)透波材料表面涂层的防潮性能和透波性能研究[j].涂料工业,2007(1):5-7.】。
技术实现要素：
为了解决如何降低陶瓷雷达天线罩/天线窗吸潮率，保护其力学性能和介电性能的技术问题，本发明通过对有机硅树脂采用纳米颗粒改性，制备了一种工艺简单、与基体粘结强度高、防潮性能好的涂层材料，特别适用于陶瓷雷达天线罩/天线窗涂层，提供了一种纳米sio2增强的石英陶瓷天线罩/天线窗防潮涂层的制备方法，具体包括如下步骤：
(一)纳米sio2置于无水乙醇中，超声震荡20-30min，随后置于马弗炉中，在空气环境下于250-300℃干燥直至完全烘干；
(二)将kh550和醋酸溶液按照质量比1：(1-4)混合，搅拌0.5-1小时，制得混合溶液；将步骤(一)中获得的干燥纳米sio2粉末倒入混合溶液中，继续搅拌2-4小时；随后置于马弗炉中，60-80℃干燥直至完全烘干；其中纳米sio2粉末与kh550和醋酸混合溶液的质量比为1：(5-10)；
(三)将步骤(二)所得的粉末加入正硅酸乙酯的乙醇溶液中，加热至45-60℃均匀搅拌4-6小时，得混合溶液1；
(四)将混合溶液1缓慢滴入甲机硅树脂的乙醇/去离子水溶液中，调节ph值为2-4，保持恒温45-60℃，不断搅拌，直至无水乙醇和去离子水全部挥发，得到制备的涂层溶液；
(五)将sio2/sio2石英陶瓷材料全部浸入涂层溶液中，采用拉拔法使石英陶瓷材料表面浸渍涂层，并于120-160℃固化8-12小时，即在石英陶瓷材料表面制备了防潮涂层。
作为改进，其中，步骤(三)中添加的步骤(二)所得的粉末的添加量为0.5-4wt.％，正硅酸乙酯与乙醇的质量比为1：(2-4)。
作为改进，步骤(四)中甲机硅树脂与去离子水、乙醇的质量比为(2-5)：(10-30)：(5-10)，滴入的正硅酸乙酯与甲机硅树脂的质量比为1：(1-3)。
作为改进，步骤(五)中设置拉拔速度5-10mm/min，拉拔次数为2-4次。
同时，还提供了一种采用上述纳米sio2增强的天线罩/天线窗防潮涂层的制备方法获得的天线罩/天线窗。
有益效果：本发明提供的纳米sio2增强的石英陶瓷天线罩/天线窗防潮涂层的制备方法，是通过对纳米sio2进行表面处理，使其在树脂中分散更均匀，并通过有机硅树脂良好的流动性填充到sio2/sio2复合材料内部空隙，减缓应力集中；同时，纳米sio2在涂层表面形成微纳米级的粗糙结构，增加了涂层与陶瓷基体的粘结力。在sio2/sio2复合材料表面制备该涂层后，不易剥落，复合材料强度提高，介电性能基本保持不变，吸潮率大大降低，使用寿命显著延长。
具体实施方式
下面对本发明结合实施例作出进一步说明。
具体实施方式一：
1、10g纳米sio2置于无水乙醇中，超声震荡30min；随后置于马弗炉中，空气环境下于250℃干燥直至完全烘干。
2、50gkh550和50g醋酸溶液混合，搅拌0.5小时。将步骤1获得干燥的纳米sio2粉末倒入混合溶液中，继续搅拌2小时。随后置于马弗炉中，60℃干燥直至完全烘干。
3、将步骤2所得的干燥的纳米sio2粉末加入100g正硅酸乙酯和400g乙醇混合溶液，加热至45℃均匀搅拌4小时，得混合溶液1。
4、将混合溶液1缓慢滴入100g甲机硅树脂，550g乙醇，350g去离子水溶液，调节ph值为2，保持恒温45℃，不断搅拌，直至无水乙醇和去离子水全部挥发，得到制备的涂层溶液。
5、将sio2/sio2复合材料全部浸入涂层溶液中，采用拉拔法使陶瓷材料表面浸渍涂层，并于120℃固化8小时，即在陶瓷材料表面制备了防潮涂层，其中拉拔速度5mm/min，拉拔次数为2次。
在制备陶瓷涂层前，sio2/sio2复合材料拉伸强度147mpa，介电常数2.3，介电损耗角正切0.012。在60℃，90％高温高湿条件下放置28d，增重率为3.51％。
在表面制备涂层后，sio2/sio2复合材料拉伸强度171mpa，介电常数2.5，介电损耗角正切0.018。在60℃，90％高温高湿条件下放置28d，增重率为0.83％。
反面实施例一：
1、将10g干燥的纳米sio2粉末加入100g正硅酸乙酯和400g乙醇混合溶液，加热至45℃均匀搅拌4小时，得混合溶液1。
2、将混合溶液1缓慢滴入100g甲机硅树脂，550g乙醇，350g去离子水溶液，调节ph值为2，保持恒温45℃，不断搅拌，直至无水乙醇和去离子水全部挥发，得到制备的涂层溶液。
3、将sio2/sio2复合材料全部浸入涂层溶液中，采用拉拔法使陶瓷材料表面浸渍涂层，并于120℃固化8小时，即在陶瓷材料表面制备了防潮涂层，其中拉拔速度5mm/min，拉拔次数为2次。
该反面实施例与实施例一的区别在于：纳米sio2粉末没有进行表面处理。
按该实施例在表面制备涂层后，sio2/sio2复合材料拉伸强度仅150mpa，没有体现出良好的强度提升效果。这是因为纳米sio2粉末在正硅酸乙酯中难以分散均匀，容易聚集成团成为应力集中区域。
具体实施方式二：
1、取15g纳米sio2置于无水乙醇中，超声震荡20min；随后置于马弗炉中，空气环境下于280℃干燥直至完全烘干。
2、20gkh550和80g醋酸溶液混合，搅拌1小时。将步骤1获得的干燥的纳米sio2粉末倒入混合溶液中，继续搅拌4小时。随后置于马弗炉中，80℃干燥直至完全烘干。
3、将步骤2所得纳米sio2粉末加入100g正硅酸乙酯和300g乙醇混合溶液，加热至60℃均匀搅拌6小时，得混合溶液1。
4、将混合溶液1缓慢滴入150g甲机硅树脂、600g乙醇、150g去离子水溶液，调节ph值4，保持恒温60℃，不断搅拌，直至无水乙醇和去离子水全部挥发，得到制备的涂层溶液。
5、将sio2/sio2复合材料全部浸入涂层溶液中，采用拉拔法使陶瓷材料表面浸渍涂层，并于160℃固化12小时，即在陶瓷材料表面制备了防潮涂层。其中拉拔速度10mm/min，拉拔次数为4次。
在制备陶瓷涂层前，sio2/sio2复合材料拉伸强度147mpa，介电常数2.3，介电损耗角正切0.012。在60℃，90％高温高湿条件下放置28d，增重率为3.51％.
在表面制备涂层后，sio2/sio2复合材料拉伸强度182mpa，介电常数2.7，介电损耗角正切0.020。在60℃，90％高温高湿条件下放置28d，增重率为0.45％。
反面实施例二：
1、取15g纳米sio2置于无水乙醇中，超声震荡20min；随后置于马弗炉中，空气环境下于280℃干燥直至完全烘干。
2、20gkh550和80g醋酸溶液混合，搅拌1小时。将步骤1获得的干燥的纳米sio2粉末倒入混合溶液中，继续搅拌4小时。随后置于马弗炉中，80℃干燥直至完全烘干。
3、将步骤2所得纳米sio2粉末加入100g正硅酸乙酯和300g乙醇混合溶液，加热至60℃均匀搅拌6小时，得混合溶液1。
4、将混合溶液1缓慢滴入150g甲机硅树脂、600g乙醇、150g去离子水溶液，保持恒温60℃，不断搅拌，直至无水乙醇和去离子水全部挥发，得到制备的涂层溶液。
5、将sio2/sio2复合材料全部浸入涂层溶液中，采用拉拔法使陶瓷材料表面浸渍涂层，并于160℃固化12小时，即在陶瓷材料表面制备了防潮涂层。其中拉拔速度10mm/min，拉拔次数为4次。
该实施例与实施例二的区别在于：步骤四中没有调节ph值，导致正硅酸乙酯水解不完全。材料最终的拉伸强度为154mpa；在60℃，90％高温高湿条件下放置28d，增重率为1.97％。强度和防潮性能的提升均不如调节ph值时明显。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。