室温固化的陶瓷前驱体基高温高辐射涂层制备与性能表征

李俊峰，王 萌，孙理理，姜 舟，罗正平

（中国运载火箭技术研究院 航天材料及工艺研究所，北京 100076）

［摘要］高温高辐射涂层广泛应用于航空航天、窑炉保温、红外探测、节能环保等领域。高辐射涂层按涂层成膜物可分为有机高辐射涂层和无机高辐射涂层。有机高辐射涂层可以室温喷涂制备，但是一般不耐高温，无法在高温环境中使用。无机高辐射涂层具有优异的耐高温能力，但是一般都不能室温喷涂制备，极大地限制其应用范围。在镍基高温合金表面制备了具有优异耐高温性能和辐射散热能力的陶瓷前驱体基高温高辐射涂层。该高温高辐射涂层以硅氮烷类陶瓷前驱体树脂为成膜物，以过渡金属氧化物和硼化物为高辐射填料。通过XRD、SEM、EDS、AE辐射计等分析了陶瓷前驱体树脂、高辐射涂层在高温有机-无机转换前后的结构和性能变化。结果显示，涂层具有优异的耐高温能力和辐射散热性能。涂层在不锈钢基材表面进行了10次1100K到室温的抗热震测试，抗热震测试前后涂层结构完整、无开裂、无剥落。该高温高辐射涂层室温～1100K的发射率是0.85～0.92。风洞测试显示，该高温高辐射涂层可将镍基高温合金基材的温度从686 ℃降到646 ℃，降温效果显著。该高温高辐射涂层可像一般有机高辐射涂层一样室温喷涂、固化，但又可以像无机高温高辐射涂层一样直接在高温使用，具有广阔应用前景。