黑漆热控涂层涂装工艺研究

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1、黑漆热控涂层涂装工艺研究周斌张立功王兵存马刚摘要针对高吸收高发射黑漆热控涂层在的应用需求，开展了相应的涂装工艺研究，采用正交试验法确定了黑漆的最佳喷涂工艺参数，研究了底材前处理工艺、表面活化时间对涂层附着力的影响，同时还研究了涂层厚度与热辐射性能的匹配关系，形成一套较为完整的、可应用于实际生产的涂装T艺方法。关键词黑漆，热控涂层，涂装引言黑漆热控涂层是一种具有优异耐空间环境性能的有机热控黑漆，其标称太阳吸收比Q⑴S为0.98±0.02,半球发射率汕为0.91±0.03,既可作为高吸收高发射热控涂层使用，亦可作为消杂光涂层应用于光学载荷，提高工作精度。黑漆热控涂层

2、为进口产品，在国内尚属首次应用，没有成熟的涂装工艺方法可供借鉴，本文针对该涂层预期应用产品所对应的基材类型，开展了涂装工艺研究，获得了合适的、具有工程应用价值的工艺参数范围，为黑镁合金防腐热控一体化涂层涂装工艺研究摘要本文针对研制的镁合金防腐热控一体化涂层的应用需求，研究相应的涂装工艺研究，采用正交试验法确定了镁合金防腐热控一体化涂层的涂装工艺参数，以保证涂层性能，同时还研究了涂层厚度与涂层热辐射性能的匹配关系，形成一套较为完成的、可应用于实际生产的涂装工艺方法。关键词镁合金；防腐热控一体化涂层；厚度；热辐射性能随着航天技术的发展，航天任务对航天器的减重需求非常

3、迫切，对低密度、高性能结构材料有着强烈的需求。镁合金是目前最轻的金属工程材料，密度为1.74g/cm3,仅为铝的2/3,同时比强度高，导电、导热性能好，兼有良好的阻尼减震与电磁屏蔽性能，使得镁合金代替铝合金成为航天器减重发展的重大方向。但是，镁合金具有极高的电化学活性，用于结构件时面临着严重的腐蚀问题，因此，镁合金构件表面通常涂装防护涂层，以解决其在使用和储存过程中的腐蚀问题。然而，单一的防护涂层无法解决航天器对镁合金构件综合性能的要求，如构件表面温度稳定性等。因此，具有防腐能力和热控特性的多功能涂层技术成为镁合金工程化应用的重要研究方向。针对这一情况，自制了一

4、种具冇半球发射率特性的镁合金防腐热控一体化涂层，并对其涂装工艺开展了试验研究，以满足实际生产的需求。1试验材料及试片制作1.1主要材料及设备镁合金防腐热控一体化涂层（自制，灰色）、、专用底漆、X・10稀释剂（市售）、无水乙醇、液氮、AZ91D镁合金试片、W-101型空气喷枪、烘箱等。1.2试片制作在镁合金防腐热控一体化涂层加入适量X-10稀释剂，调节粘度至16s~20s,用空气喷枪将涂料喷涂至试片表面，并固化。其中:（1）采用止交试验法对喷涂工艺参数进行选择、优化；（2）试片喷漆前进行化学氧化，并在其表面涂装厚度为50um的专用底漆；（3）涂层的固化方式为烘烤固

5、化，固化条件为60°C,12ho2涂层性能测试为了表征镁合金防腐热控一体化涂层的性能，从以下6个方面对涂层性能进行测试：（1）涂层半球发射率£H值按GJB2502.3中规定的半球发射率测试方法，采用自制的法向发射率测试仪进行检测；（2）涂层结合力按GB5210-2006规定的“拉开法”进行测试；（3）涂层耐冲击性按照GB1732-1993«漆膜耐冲击测定法》规定的“落锤法”进行测试；（4）涂层耐NaCI溶液浸泡试验参照按GB9274-1988《色漆和清漆耐流体介质的测定》规定的浸泡法进行测试，浸泡吋间为168h；（5）涂层的耐中性盐雾性能按QJ990.12规定的

6、试验条件（3.5%NaCI溶液，40°C±2°C）进行试验，测试周期为168h；（6）涂层的耐湿热性能按GB1740规定的试验条件测试，测试周期为21do3试验结果及分析3.1镁合金防腐热控一体化涂层涂装工艺研究涂层外观、涂层厚度和涂层附着力是制约涂层最终性能的关键因素,因此，在涂层涂装过程中需加强上述三个方面的质量控制，以保证产品的质量安全。口制的镁合金防腐热控涂层为双组份涂料，涂层质量控制难度较大,本文研究中拟通过控制喷涂压力、喷涂距离和单遍喷涂厚度三个喷涂参数來实现对涂层外观、涂层质量和涂层结合力的控制。(1)喷涂压力和喷涂距离喷涂参数对于涂层质量和外观有

7、着非常重要的影响。本研究中，采用喷嘴直径为的喷枪，对不同喷涂气压和喷涂距离下的涂层质量进行了比较，达到了优化喷涂参数的目的。试验结果如表1所示。表1喷涂参数优化试验结果从表1可看出，喷涂气压太高或太低时，由于涂料过度雾化和雾化不充分，造成漆膜外观缺陷，不利于获得外观良好的漆膜，而当喷涂气压为0.2MPa~0.4MPa时，涂料雾化程度适宜，且在25cm~45cm的喷涂距离内都能得到较好的漆膜。因此。适用于镁合金防腐热控一体化涂层的喷涂参数为：喷涂气压：0.2MPa〜0.4MPa；喷涂距离：25cm〜45cm。(2)涂层喷涂厚度涂层喷涂厚度是防腐涂层非常重要的一个指

8、标，决定着对涂层的防护效