本發(fā)明涉及飛行器隱身涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行器防雷達涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隱身涂料是固定涂覆在武器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的隱身材料，按其功能可分為雷達隱身涂料、紅外隱身涂料、可見光隱身涂料、激光隱身涂料、聲納隱身涂料和多功能隱身涂料。隱身涂層要求具有：較寬溫度的化學(xué)穩(wěn)定性；較好的頻帶特性；面密度小，重量輕；粘結(jié)強度高，耐一定的溫度和不同環(huán)境變化。
納米材料是指三維尺寸中至少有一維為納米尺寸的材料，如薄膜、纖維、超細粒子、多層膜、粒子膜及納米微晶材料等，由于它具有小尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)，因而出現(xiàn)常規(guī)材料所沒有的一些特別性能。如高強度和高韌性、高熱膨脹系數(shù)、高比熱和低熔點、奇特的磁性和極強的吸波性能等，從而使納米材料獲得廣泛的應(yīng)用。因為納米超細粉末具有很大的比表面積，能吸收電磁波，同時納米粒子尺寸遠小于紅外及雷達波波長，對波的透過率很大，因此由它制成的涂層在很寬的頻帶范圍內(nèi)可以躲避雷達波的偵察，同時能很好地吸收可見光、紅外線，具有紅外隱身作用，可以顯著改善飛機的隱身性能。目前納米材料作為隱身技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，易于實現(xiàn)高吸收、涂層薄、重量輕、吸收頻帶寬、紅外微波吸收兼容等要求，是一種極具發(fā)展前景的高性能、多功能材料。
綜合防雷達、防紅外、可見光、激光、聲納等隱身涂料的基本原理是降低目標自身發(fā)出的或反射外來的信號強度，或減小目標與環(huán)境的信號反差，使其低于探測器的門檻值；或者使目標與環(huán)境反差規(guī)律混亂，造成目標幾何形狀識別上的困難。一般認為，納米吸波材料對電磁波能量的吸收由晶格缺陷引起的電子散射以及電子與電子之間的相互作用三種效應(yīng)決定。
納米材料復(fù)合涂料一般都是由納米材料與有機涂料復(fù)合而成的，已有無機納米材料與有機高分子樹脂復(fù)合的納米涂料，它是通過精細控制無機納米粒子使其均勻分散在高聚物基體中的性能更加優(yōu)異的新型涂料。納米材料復(fù)合涂料必須滿足以下兩個條件：一是其中至少有一相的尺寸在1～100nm；二是納米相的存在使涂料性能得到顯著提高或有新功能。廣義地講納米材料復(fù)合涂料還包括金屬納米涂層材料和無機納米涂層材料。金屬納米涂層材料主要是指材料中含有納米晶相；無機納米涂層材料則是由納米粒子之間的熔融、燒結(jié)復(fù)合而成。通常所說的納米涂料均為有機納米復(fù)合涂料。
利用納米粒子的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等特殊性質(zhì)可以制備紫外屏蔽涂料、吸波涂料、導(dǎo)電涂料、隔熱涂料等，從而為提高涂料的性能和賦予涂料新的功能開辟了一條新的途徑。當(dāng)這種涂料用于隱身時，就成為納米隱身涂料?？墒雇扛材繕四軌?qū)梢姽?、雷達、紅外等現(xiàn)代探測儀器有隱身作用。
雷達和紅外隱身技術(shù)是隱身領(lǐng)域中研究的重點。傳統(tǒng)的隱身涂料往往以特定的波段為對象，有些兼顧型隱身涂料則往往犧牲主要隱身方向的優(yōu)越性能，或降低裝備的戰(zhàn)斗能力。而納米材料與有機涂料結(jié)合后，有如下特點：機械性能如粘結(jié)性、耐磨性等大大提高，可以減少其他助劑及填料的使用；高效的寬頻帶吸波性能可以覆蓋電磁波、微波、紅外等波段；能夠增強基體的防腐蝕能力；耐候性好；涂裝性能優(yōu)良，施工性大為改善。
納米材料具有極好的吸波特性，同時具有兼容好、質(zhì)量小和厚度薄等特點，由它制成的涂料在很寬的頻帶范圍內(nèi)可以降低探測器的探測距離，同時也有可見光、紅外和聲隱身作用。因此，一些西方國家都在加速發(fā)展納米隱身涂料，把納米隱身涂料作為新型隱身手段進行研究和探索。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，隱身涂料已不僅僅用于飛航導(dǎo)彈等飛行器上，幾個主要工業(yè)化國家和軍事強國已開始將隱身涂料技術(shù)應(yīng)用于各種技術(shù)裝備上。
美國在隱身技術(shù)基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用研究方面始終居于前列。其F-117A機身表面包覆了紅外與微波隱身材料，這種隱身材料中含有多種超微粒子特別是納米粒子，其對不同波段的電磁波有強烈的吸收能力，可以逃避雷達的監(jiān)視。美國花費巨資研制的納米雷達波吸波涂料技術(shù)，可以使每輛坦克花5000多美元，就可獲得涂層薄、吸收率高、吸收波帶寬的隱身涂層，它采用金屬、鐵氧體等納米微粒與聚合物形成的復(fù)合涂層和采用多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合涂層，能吸收和衰減電磁波和聲波，達到電磁隱身和聲隱身，有很高的軍事價值。法國研制成功的一種寬頻納米隱身涂料，由粘合劑和納米級微填充材料（含Co、Ni合金和SiC納米顆粒）構(gòu)成。這種涂層具有超薄電磁吸收夾層結(jié)構(gòu)，有很好的微波磁導(dǎo)率和紅外輻射率，吸波涂層在50M～50GHz頻率范圍內(nèi)有良好的吸波性能。
我國納米科技研究始于20世紀80年代末，目前的研究主要集中在納米材料的合成和制備、掃描探針顯微學(xué)、分子電子學(xué)以及極少數(shù)納米技術(shù)的應(yīng)用方面。國內(nèi)一些研究機構(gòu)，在隱身方面取得了一定的突破，在某些方面達到了較高水平。由于科研條件的限制，我國與一些工業(yè)發(fā)達國家仍然存在很大差距?？v觀國內(nèi)外納米隱身涂料的應(yīng)用研究，可以認為納米科技的發(fā)展程度及納米材料的制備技術(shù)制約和影響著納米隱身涂料在軍事上的應(yīng)用，隨著納米科技的快速發(fā)展，納米材料將為納米隱身涂料提供更堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)，促使納米隱身涂料向更高層次發(fā)展。目前，一些發(fā)達國家已實現(xiàn)納米隱身涂料在裝備上的應(yīng)用，國內(nèi)一些企業(yè)和研究機構(gòu)利用納米技術(shù)在民用涂料的生產(chǎn)和研制方面取得了可喜的進展，其研制和開發(fā)思路對我國納米隱身涂料的發(fā)展有很大的參考價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種飛行器防雷達涂料及其制備方法，解決現(xiàn)有飛行器涂料材料電磁輻射吸收率低、紅外反射率低、電磁參數(shù)差和不能抵御超高頻雷達等技術(shù)問題。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種飛行器防雷達涂料，其原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯10-30份，環(huán)氧樹脂20-40份，石墨粉5-9份，二羥甲基丙烷4-8份，二乙醇胺1-5份，三氧化二鉻為2-6份，二異氰酸酯10-30份，氧化錳8-12份，茚樹脂2-8份，玻璃粉10-30份，環(huán)己酮20-40份，醋酸丁酯15-35份，顏料0.1-2份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛行器防雷達涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯10份，環(huán)氧樹脂20份，石墨粉5份，二羥甲基丙烷4份，二乙醇胺1份，三氧化二鉻為2份，二異氰酸酯10份，氧化錳8份，茚樹脂2份，玻璃粉10份，環(huán)己酮20份，醋酸丁酯15份，顏料0.1份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛行器防雷達涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯30份，環(huán)氧樹脂40份，石墨粉9份，二羥甲基丙烷8份，二乙醇胺5份，三氧化二鉻為6份，二異氰酸酯30份，氧化錳12份，茚樹脂8份，玻璃粉30份，環(huán)己酮40份，醋酸丁酯35份，顏料2份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛行器防雷達涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯15份，環(huán)氧樹脂25份，石墨粉6份，二羥甲基丙烷5份，二乙醇胺2份，三氧化二鉻為3份，二異氰酸酯15份，氧化錳9份，茚樹脂3份，玻璃粉15份，環(huán)己酮25份，醋酸丁酯20份，顏料0.5份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛行器防雷達涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯25份，環(huán)氧樹脂35份，石墨粉8份，二羥甲基丙烷7份，二乙醇胺4份，三氧化二鉻為5份，二異氰酸酯25份，氧化錳11份，茚樹脂7份，玻璃粉25份，環(huán)己酮35份，醋酸丁酯30份，顏料1.5份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛行器防雷達涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯20份，環(huán)氧樹脂30份，石墨粉7份，二羥甲基丙烷6份，二乙醇胺3份，三氧化二鉻為4份，二異氰酸酯20份，氧化錳10份，茚樹脂5份，玻璃粉20份，環(huán)己酮30份，醋酸丁酯25份，顏料1份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述顏料采用酞菁藍、鋅黃或氧化鐵紅。
一種制備所述的飛行器防雷達涂料的方法，步驟為：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取聚醋酸乙烯乳液、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、石墨粉、二羥甲基丙烷、二乙醇胺、三氧化二鉻、二異氰酸酯、氧化錳、茚樹脂、玻璃粉、環(huán)己酮、醋酸丁酯和顏料；
第二步：將聚醋酸乙烯乳液、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、二乙醇胺和醋酸丁酯投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至50-60℃，在350-550r/min轉(zhuǎn)速下攪拌45-55min；
第三步：繼續(xù)升溫至70-90℃，加入石墨粉、二羥甲基丙烷和三氧化二鉻，攪拌1-3h；
第四步：加入剩余原料，升溫至120-160℃，高速攪拌50-60min，冷卻至25-35℃后投入球磨機中研磨8-12h后裝桶即可。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述第四步的高速攪拌轉(zhuǎn)速為2000-4000r/min。
有益效果
本發(fā)明所述一種飛行器防雷達涂料及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、產(chǎn)品抵御超高頻。高強度雷達探測，電磁參數(shù)和頻率好，附著力1級；2、磁損耗與介電損耗高，耐腐蝕性好，溫度穩(wěn)定性好，易儲存，導(dǎo)熱系數(shù)0.01-0.014W/m·k；3、耐-100~400℃不脫落，對金屬不腐蝕，涂層密度0.1-0.5g/cm3；4、硬度2-6H，電磁輻射吸收率高，紅外反射率高，合成簡單，成本低廉，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
具體實施方式
以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步的描述，實施例僅用于對本發(fā)明進行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他替代手段，均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)。
實施例1：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯10份，環(huán)氧樹脂20份，石墨粉5份，二羥甲基丙烷4份，二乙醇胺1份，三氧化二鉻為2份，二異氰酸酯10份，氧化錳8份，茚樹脂2份，玻璃粉10份，環(huán)己酮20份，醋酸丁酯15份，酞菁藍0.1份。
第二步：將聚醋酸乙烯乳液、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、二乙醇胺和醋酸丁酯投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至50℃，在350r/min轉(zhuǎn)速下攪拌45min。
第三步：繼續(xù)升溫至70℃，加入石墨粉、二羥甲基丙烷和三氧化二鉻，攪拌1h；
第四步：加入剩余原料，升溫至120℃，高速攪拌50min，冷卻至25℃后投入球磨機中研磨8h后裝桶即可。
產(chǎn)品抵御超高頻。高強度雷達探測，電磁參數(shù)和頻率好，附著力1級；磁損耗與介電損耗高，耐腐蝕性好，溫度穩(wěn)定性好，易儲存，導(dǎo)熱系數(shù)0.014W/m·k；耐-100~400℃不脫落，對金屬不腐蝕，涂層密度0.5g/cm3；硬度2H，電磁輻射吸收率高，紅外反射率高，合成簡單，成本低廉，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實施例2：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯30份，環(huán)氧樹脂40份，石墨粉9份，二羥甲基丙烷8份，二乙醇胺5份，三氧化二鉻為6份，二異氰酸酯30份，氧化錳12份，茚樹脂8份，玻璃粉30份，環(huán)己酮40份，醋酸丁酯35份，鋅黃2份。
第二步：將聚醋酸乙烯乳液、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、二乙醇胺和醋酸丁酯投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，在550r/min轉(zhuǎn)速下攪拌55min。
第三步：繼續(xù)升溫至90℃，加入石墨粉、二羥甲基丙烷和三氧化二鉻，攪拌3h；
第四步：加入剩余原料，升溫至160℃，高速攪拌60min，冷卻至35℃后投入球磨機中研磨12h后裝桶即可。
產(chǎn)品抵御超高頻。高強度雷達探測，電磁參數(shù)和頻率好，附著力1級；磁損耗與介電損耗高，耐腐蝕性好，溫度穩(wěn)定性好，易儲存，導(dǎo)熱系數(shù)0.013W/m·k；耐-100~400℃不脫落，對金屬不腐蝕，涂層密度0.4g/cm3；硬度3H，電磁輻射吸收率高，紅外反射率高，合成簡單，成本低廉，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實施例3：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯15份，環(huán)氧樹脂25份，石墨粉6份，二羥甲基丙烷5份，二乙醇胺2份，三氧化二鉻為3份，二異氰酸酯15份，氧化錳9份，茚樹脂3份，玻璃粉15份，環(huán)己酮25份，醋酸丁酯20份，鋅黃0.5份。
第二步：將聚醋酸乙烯乳液、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、二乙醇胺和醋酸丁酯投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至50℃，在350r/min轉(zhuǎn)速下攪拌45min。
第三步：繼續(xù)升溫至70℃，加入石墨粉、二羥甲基丙烷和三氧化二鉻，攪拌1h；
第四步：加入剩余原料，升溫至120℃，高速攪拌50min，冷卻至25℃后投入球磨機中研磨8h后裝桶即可。
產(chǎn)品抵御超高頻。高強度雷達探測，電磁參數(shù)和頻率好，附著力1級；磁損耗與介電損耗高，耐腐蝕性好，溫度穩(wěn)定性好，易儲存，導(dǎo)熱系數(shù)0.012W/m·k；耐-100~400℃不脫落，對金屬不腐蝕，涂層密度0.3g/cm3；硬度4H，電磁輻射吸收率高，紅外反射率高，合成簡單，成本低廉，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實施例4：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯25份，環(huán)氧樹脂35份，石墨粉8份，二羥甲基丙烷7份，二乙醇胺4份，三氧化二鉻為5份，二異氰酸酯25份，氧化錳11份，茚樹脂7份，玻璃粉25份，環(huán)己酮35份，醋酸丁酯30份，氧化鐵紅1.5份。
第二步：將聚醋酸乙烯乳液、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、二乙醇胺和醋酸丁酯投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，在550r/min轉(zhuǎn)速下攪拌55min。
第三步：繼續(xù)升溫至90℃，加入石墨粉、二羥甲基丙烷和三氧化二鉻，攪拌3h；
第四步：加入剩余原料，升溫至160℃，高速攪拌60min，冷卻至35℃后投入球磨機中研磨12h后裝桶即可。
產(chǎn)品抵御超高頻。高強度雷達探測，電磁參數(shù)和頻率好，附著力1級；磁損耗與介電損耗高，耐腐蝕性好，溫度穩(wěn)定性好，易儲存，導(dǎo)熱系數(shù)0.011W/m·k；耐-100~400℃不脫落，對金屬不腐蝕，涂層密度0.2g/cm3；硬度5H，電磁輻射吸收率高，紅外反射率高，合成簡單，成本低廉，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實施例5：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取聚醋酸乙烯乳液100份，氯磺化聚乙烯20份，環(huán)氧樹脂30份，石墨粉7份，二羥甲基丙烷6份，二乙醇胺3份，三氧化二鉻為4份，二異氰酸酯20份，氧化錳10份，茚樹脂5份，玻璃粉20份，環(huán)己酮30份，醋酸丁酯25份，氧化鐵紅1份。
第二步：將聚醋酸乙烯乳液、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、二乙醇胺和醋酸丁酯投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至55℃，在450r/min轉(zhuǎn)速下攪拌50min。
第三步：繼續(xù)升溫至80℃，加入石墨粉、二羥甲基丙烷和三氧化二鉻，攪拌2h；
第四步：加入剩余原料，升溫至140℃，高速攪拌55min，冷卻至30℃后投入球磨機中研磨10h后裝桶即可。
產(chǎn)品抵御超高頻。高強度雷達探測，電磁參數(shù)和頻率好，附著力1級；磁損耗與介電損耗高，耐腐蝕性好，溫度穩(wěn)定性好，易儲存，導(dǎo)熱系數(shù)0.01W/m·k；耐-100~400℃不脫落，對金屬不腐蝕，涂層密度0.1g/cm3；硬度6H，電磁輻射吸收率高，紅外反射率高，合成簡單，成本低廉，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
以上對本申請的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本申請并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本申請的實質(zhì)內(nèi)容。