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涂层材料一般分为无机涂层(金属涂层)和有机涂层,无机涂层一般又分为保护涂层和功能涂层两大类。有机涂层中的热防护涂层是一种具有特殊用途的材料,在航空航天、电子电气、纺织、建筑等领域有着广泛的应用。目前所用基体材料主要为环氧树脂、氯磺化聚乙烯、酚醛、环氧-聚氨酯、聚苯硫醚-环氧等,在航天飞机和导弹等航天产品中应用较为广泛。但是普遍存在缺点,就是价格较贵、综合性能较差、均需高温成型等。聚二甲基硅氧烷因其具有耐氧化、耐宽广的高低温交变、耐寒、耐臭氧、优异的电绝缘性、生理惰性、耐腐蚀、耐潮湿等优良性能,并且不需热压设备。这些优点引起了众多科学研究者的兴趣。 目前国外对聚二甲基硅氧烷(PDMS)在固体发动机壳体外防热的研究与应用开始重视,而国内对其作为热防护涂层的研究与应用刚刚起步。因此本文通过引入聚二甲基硅氧烷作为耐热涂层的基体,采用室温硫化工艺,制备了复合涂层材料,研究了不同填料、助剂等对涂层相关性能的影响。 (1)研究了基体的粘度对拉伸强度的影响。研究结果表明,随着粘度的增加即分子量的增加,涂层材料的拉伸强度是逐渐递增的,可达1.7MPa。但是基体粘度越大,溶剂等配合剂加入量也会增加,导致材料成本加大;同时使得制造工艺复杂。 (2)白炭黑(气相二氧化硅)主要起补强作用,一般认为白炭黑以物理或化学的方式与基体交联。但是大部分研究者忽略了白炭黑对PDMS热稳定性能的消极影响。本实验通过TGA-DSC测试手段,辅以SEM对添加白炭黑的涂层材料与纯PDMS涂层材料进行比较分析,结果表明:热失重5%的温差最高达133℃,热失重10%的温差最高达167℃。 (3)利用A;(OH)3低温挥发散热机理,Al(OH)3在加热到240℃~500℃左右时会迅速分解出结晶水并吸收大量的热量(1967kJ/Kg),从而降低了材料表面的温度。微米级Al(OH)3的引入可以明显提高涂层材料的耐热温度。随着加入份量的增加,耐热性能也随之提高,耐热温度可达300℃。但是Al(OH)3的加入会降低涂层材料的力学性能,特别是拉伸强度。 (4)研究了不同含量中空玻璃微珠(HGB)的涂层材料在马弗炉中100℃、