摘要：抗热辐射和微波传输相容材料的理论与制备研究

热防备资料和构造是安排创造遨游马赫数在5~8之间长江航运时高贵音速巡弋导弹的要害本领之一，长江航运时高贵音速巡弋导弹在高温有氧情况下遨游功夫胜过3000 s，除诉求地线罩资料耐高温、抗热震、透微波等惯例诉求外，还需处置连接长功夫遨游的里面隔音题目。急迫须要兴盛耐高温、隔音本能杰出的新式地线罩资料。高温下辐射预热在资料里面预热中占很大比率，兴盛断绝辐射预热的隔音资料，灵验缩小资料里面辐射预热，可普及资料的耐高温本能，同声普及其高温隔音本能，养护地线罩内摆设，进一步普及遨游马赫数和遨游功夫。但在控制高温辐射预热的同声不应感化地线罩资料的电本能。正文探究兴盛一种红外波段低透过、微波波段高透过的功效涂层资料，满意超大声速、长功夫巡弋对地线罩资料的需要。正文重要接洽实质囊括：（1）异相资料的辐射预热和透波表面，即资料红外波段高樊篱和微波波段高透过的普通表面红外热辐射（射程0.75 µm~10 µm）和微波（毫米波）是各别波段的电磁波，资料具备红外波段高樊篱和微波波段高透过的个性，其可行性需从表面获得论据。电磁波在经过弥漫散布高介电常数颗粒的低介电常数资料时，当颗粒尺寸与入射射程邻近时，颗粒对入射波爆发激烈散射，此散射为Mie散射。运用高介电常数颗粒的强散射本领，灵验散射红外波段热辐射，不妨实行红外波段高樊篱。同声，颗粒的尺寸与微波的射程出入3个数目级，对微波散射很弱，对微波的传输不会形成大的感化。所以，从散射的观点不妨实行红外波段高樊篱与微波波段高透过两者兼容。高介电常数填料物资的引入，会对资料的介电本能爆发感化，更加是在高温下，杂质的引入会感化资料的介电耗费，感化资料的透微波本能。因为高介电常数颗粒的引入量小，按照复合资料的介电表面，资料的介电常数减少很小，对地线罩资料介电常数的感化不大，但对资料介电耗费的感化暂无表面不妨猜测，需试验检验和测定。正文采用介电常数低、耐高温本能好的二氧化硅动作涂层基体资料，在涂层中介入散射性填料，以实行抗热辐射与透微波兼容。运用Mie散射表面和Kubelka-Munk二传播热表面，优化安排了填料颗粒的构造和粒径散布。计划了TiO2实心球、SiO2@TiO2核壳球及TiO2空腹球在0.75 µm~10 µm红外波段的散射个性，优化了散射0.75 µm~10 µm波段红外热辐射所需填料的最好粒径散布。截止表白，核壳构造和空腹构造颗粒的散射本领优于实心球颗粒，半径在0.3 µm~1.8 µm，壳厚在100 nm~300 nm的SiO2@TiO2核壳构造颗粒具备最优的散射本领。（2）抗热辐射与透微波兼容资料体制、构造的安排与制备。开始按照表面优化截止，制备核壳构造粒子。运用多步成长法治备了粒径在0.3 µm~2 µm安排、单分别性杰出的SiO2微球，以此微球为核，运用钛酸丁酯（TBOT）水解，遏制水解速率，最后在SiO2核外表包覆一层厚薄30~100 nm的TiO2壳层。因难以制备粒径在3 µm安排SiO2微球，后沿用粒径在5µm安排的商用SiO2微球为核，在其外表制备了100~300 nm的TiO2壳层。所得的核壳构造颗粒经550 ℃煅烧后，经XRD领会表白TiO2变化为锐钛矿相。其次，制备二氧化硅涂层。开始制备二氧化硅溶胶，介入粒径在30µm安排的二氧化硅颗粒动作维持资料，大粒径二氧化硅颗粒的介入，可灵验处置成膜进程中涂层简单开裂的题目。溶胶中介入5 vol%的SiO2@TiO2核壳构造粒子，在石英玻璃基底上制备了厚薄在50~100 µm安排、精致、无零落、无直观裂纹的二氧化硅涂层。（3）涂层资料热、电本能尝试运用傅立叶红外光谱仪（FTIR）和热曲射比如法观察涂层热本能。红外尝试截止表白，介入5 vol%SiO2@TiO2核壳填料的涂层比未介入核壳填料的涂层比拟，不妨缩小大概80%的红外热辐射量。热曲射比考查截止表白，当情况温度为26.6 ℃，规范黑板温度为87.1 ℃，介入核壳填料的涂层样本温度比未介入核壳填料的涂层样本平稳温度低2.6 ℃。沿用高Q腔法尝试了增添核壳构造填料涂层样本的介电本能，接洽截止表白SiO2@TiO2核壳填料的引入未对涂层的介电常数和介电耗费爆发鲜明的感化。

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