[发明专利]一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法与应用

权利要求书

1.一种粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、制备N-TiO₂复合材料；

S2、粉煤灰进行预处理后与NaOH固体混合后高温煅烧得到碱熔融后灰；

S3、将N-TiO₂复合材料与碱熔融后灰加去离子水混合后进行老化；

S4、将步骤S3老化后的物料进行晶化、过滤、洗涤、干燥后得到粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料；

在步骤S1中，N-TiO₂复合材料的制备包括：将钛酸四丁酯与无水乙醇混合搅拌后记为溶液A，将尿素与无水乙醇混合记为溶液B，将溶液B滴加到溶液A中，微波分解获得前驱体，之后干燥、研磨、煅烧后获得N-TiO₂复合材料；

其中，钛酸四丁酯与无水乙醇按照体积比为1:1.2～1.5的比例混合，搅拌的速率为100～500r/min，搅拌的时间为20～50min；将尿素与无水乙醇按照4.5～5.5：90～120单位为g：mL的比例混合；

微波分解时间为15～30min；干燥的温度为80～90℃，干燥时间为12～15h；煅烧的温度为400～500℃，煅烧的时间为2～3h。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，粉煤灰中SiO₂和Al₂O₃的质量分数百分比占比≥80％，粉煤灰的预处理为粉煤灰用球磨机进行球磨5～10min，过筛300目，加入质量分数为15％～20％的HCl溶液，搅拌并加热后，过滤、洗涤、干燥；

其中，粉煤灰与HCl溶液按照1:10～15单位为g：mL的比例混合；搅拌的速率为300～400r/min，同时加热的温度为70～80℃，时间为2～3h，洗涤采用蒸馏水，至洗涤液为中性为止；干燥的条件为80～100℃，10～15h。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，预处理后的粉煤灰与NaOH固体按重量比为1：1.2～1.5混合，高温煅烧的温度为500～650℃，时间为2～3h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，N-TiO₂复合材料与碱熔融后灰按重量比为1:2.5～2.9混合，所述去离子水按碱熔融后灰与去离子水按照1：9～12质量比的比例加入，老化时间为24h，老化同时需要搅拌，搅拌速率为300～400r/min。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，晶化采用微波炉进行，温度为90～100℃，时间为1～2.5h，洗涤采用去离子水，洗涤至洗涤液为中性，100℃条件下干燥10～15h。

6.如权利要求1-5中任一项所述制备方法获得的粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料在制备飞行器尾焰红外辐射抑制材料中的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，应用为在飞机机身上增加涵道的方法在尾焰的外围进行喷射粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料，实现尾焰红外辐射的隐身。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述涵道的设置为将尾焰包裹其中，涵道内设有套环结构，套环内放置粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料，在涵道套环内部放置粉煤灰基飞行器尾焰红外抑制材料的后端设有可调节开口大小的涵道挡板，并在涵道套环内尾部设有导流板，导流板为平躺的“丫”型，在套环内为一字型，在套环外为分叉的，将套环内尾部喷口分为上、下喷口；在涵道中央的入口处设有空气可调节挡板，控制进风量，涵道套环入口处设有涵道可调节挡板用于控制材料喷射量；涵道的两侧设计换热通道，并在换热通道的入口处增设滤网，换热通道的尾部设计导流挡板，用于扰动涵道上下喷口处材料的运动。