红外低发射率涂层本征界面结构的演化及寿命预测研究

本项目以研究红外低发射率涂层（IRLEC）中填料/粘合剂本征界面组织结构对耐环境性能的影响规律为基本内容，寻求解决IRLEC 低发射率与优异耐环境性能矛盾的界面结构特征、界面设计规律，并建立适合于IRLEC 的寿命预测模型。.深入研究填料/粘合剂界面改性对IRLEC界面组织结构演化与耐环境性能的关系，通过研究建立相应的分析模型，获得界面优化设计方法及寿命预测技术原理。.发展和完善IRLEC 界面表征、界面优化、界面设计、寿命预测方法，并为其它雷达吸波、导电、抗静电等功能性涂层的界面设计及工程应用奠定坚实的基础。

随着红外探测设备和红外制导武器的迅速发展，红外低发射率涂层(IRLEC)已经成为十分关注的话题。特别是由铜(Cu)填料和聚氨酯(PU)组成的金属(Me)/PU复合涂层在IRLEC领域有应用的潜力。然而，PU/Cu涂层较差的耐腐蚀性和力学性能是限制其应用的主要原因。在目前的工作中，我们进行了实验以评估界面改性对低发射率涂层的腐蚀性能及力学性能的影响。并且，计算了IRLEC的寿命，为工程化提供可靠依据。主要内容包括：.(1) 硅烷偶联剂改性对IRLEC耐腐蚀性能及力学性能的影响.一定合适的量的KH550有利于Cu的分散，在Cu和PU之间诱导产生了较强的化学界面结合，从而提高了Cu/PU涂层的耐腐蚀性能并且保持了较低的红外发射率。在KH550的量/Cu粉的量大于2/15时Cu/PU涂层具有良好的冲击强度。.(2) KH550和表面活性剂协同作用对IRLEC耐腐蚀性能及力学性能的影响.KH550和CTAB的协同作用改善了Cu和PU之间的界面结合，有利于Cu的分散和降低Cu/PU涂层的孔隙率，从而提高了Cu/PU涂层的耐腐蚀性能并且保持了较低的红外发射率。经协同改性后Cu/PU涂层的力学性能明显提高。.(3) 通过球磨用银(Ag)表面改性Cu对IRLEC耐腐蚀性能及力学性能的影响.Ag均匀分布在Cu中，球磨后在Ag-Cu复合粉表面形成了油层，因此，与有机相的相容性得到了改善，从而提高了涂层的耐腐蚀性能并且保持了较低的红外发射率。.(4) 红外低发射率PU/铝(Al)涂层的耐腐蚀性能及力学性能研究.PU/Al复合涂层在40 wt.% Al含量时具有良好的附着力和冲击强度。此外腐蚀实验结果表明，低发射率复合涂层表现出良好的耐腐蚀性。. (5) IRLEC的耐盐雾寿命预测研究.采用微结构-电化学模型预测了红外低发射率复合涂层在盐雾环境中的寿命。结果发现，在20-2500 h内计算结果与实验结果符合良好。