● 摘要
低红外发射率涂料是红外隐身材料的一个主要分支,能与可见光兼容的红外隐身涂料是其重要发展方向之一,其中涂料的颜料是最主要的决定因素。本文采用粉体表面改性技术着重研究了红外/可见光兼容低发射率颜料复合粒子的制备方法及工艺参数的影响,并对溶胶凝胶方法制备ITO薄膜的工艺及其粉体改性应用进行了探索。具体工作内容分以下四个方面:1、采用溶胶凝胶及化学沉淀法制备了Al/TiO2/Fe2O3复合粒子,研究了反应温度、反应时间及溶液pH值等因素的影响。结果证明,最合适的反应条件为温度40~60℃,pH值4~5。在此条件下,反应5~6h后,制备得到嵌在TiO2•H2O膜中间的分布基本均匀的Al/TiO2/Fe2O3 三层复合粒子。TiO2溶胶量为15 ml, 三氯化铁7g时可获得具有红外发射率为0.56的Al/TiO2/ Fe2O3彩色颜料。2、用化学液相沉积法制备了Al/SiO2/Fe2O3三层复合粒子,并讨论了正硅酸乙酯量、反应温度等条件对生成复合粒子的影响,寻找出了最适合的反应条件:铝粉3g、正硅酸乙酯20ml、温度60℃。通过扫描电子显微镜、红外、可见、EDS能谱、红外发射率等方法对制备的复合物进行了表征。3、研究了SS/SiO2/Bi2O3 三层复合粒子的制备与表征。采用化学液相沉积法,在SS/SiO2复合粒子制备研究的基础上,包覆Bi2O3粒子层。通过对比实验,考虑溶液pH值、硝酸铋量、反应温度等影响因素后,通过扫描电镜、红外光谱、可见光谱、XRD等方法表征分析找到最合适的反应条件。结果证明,在温度30~40℃,pH值5.5~6.5条件下反应5~6h后,制备得到分布基本均匀的SS/SiO2/Bi2O3 三层复合粒子。温度30℃、硝酸铋5g时,获得具有最低红外发射率的SS/SiO2/Bi2O3的彩色颜料。4、以InCl3•4H2O和SnCl4•5H2O为原料制备了溶胶前驱体,采用浸渍提拉法在SiO2玻璃表面制备了透明带电的ITO薄膜。采用方块电阻测量仪、紫外/可见光分光光度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等设备分析研究了薄膜的物相结构及各项性能。结果表明薄膜方阻与Sn掺杂量、热处理温度等均有关。得到的最佳参数为Sn掺杂量10%(摩尔含量)、5次提拉并干燥、500℃热处理1小时,制得的最佳ITO薄膜方阻为240Ω/□,可见光平均透过率大于90%。进一步用溶胶对纳米SiO2及300目云母粉进行改性,通过对比发现颗粒尺寸对改性效果影响明显,云母粉改性效果明显好于SiO2
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