[发明专利]一种宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及雷达红外兼容隐身涂层技术领域，具体公开了一种宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层，所述高温雷达与红外兼容隐身涂层涂覆于金属基材表面，从金属基材表面开始，从下至上依次包括金属粘结层、第一介质陶瓷层、第一高温雷达吸收型电磁周期结构层、第二介质陶瓷层、第二高温雷达吸收型电磁周期结构层、介质隔离层、高温红外隐身层。本发明的宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层，通过引入两层高温雷达吸收型电磁周期结构层和高温红外隐身层，实现较好的宽频吸波性能和低红外发射率，具备雷达红外兼容隐身性能，同时还具有耐高温性。

技术领域

本发明属于雷达红外兼容隐身涂层技术领域，特别涉及一种宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层及其制备方法。

背景技术

随着现代高科技的飞速发展和各种侦察手段水平的不断提高，各种新型探测系统和精确制导武器相继问世，对武器装备隐身性能提出更高要求。目前单一功能的隐身材料已经无法满足需求，多波段兼容隐身材料，尤其是雷达与红外兼容隐身材料，已成为隐身材料重点研究对象。雷达隐身材料要求在雷达波段具有较低的反射率，而红外隐身材料要求具有红外高反射特性，这种矛盾给雷达与红外兼容隐身材料的制备带来了较大的困难。因此，如何通过材料设计解决两者间的矛盾，是实现雷达红外兼容隐身的关键。同时，随着武器装备飞行速度的提高以及对飞行器尾向隐身性能的新要求，亟需开发具有耐高温特性的雷达红外兼容隐身材料。

兼容隐身涂层是实现雷达与红外隐身功能的重要材料之一，具有不改变装备结构设计方案和结构强度，使用方便等优点。申请号201710943403.3中国专利公开了一种可耐温600℃雷达与红外兼容隐身涂层及其制备方法，依次包括粘结层、8YSZ-Al₂O₃陶瓷底层、高温电阻涂层、8YSZ隔离层和高温导体涂层，该兼容隐身涂层的反射率在8～18GHz基本均低于-5dB；申请号201711498947.X中国专利公开了一种耐高温雷达红外兼容隐身涂层及其制备方法，该涂层由金属黏结层、陶瓷吸波层、贴片电阻型高温电磁周期结构层、陶瓷隔离层和红外低发射率频率选择表面层构成，该兼容隐身涂层在9～18GHz反射率均低于-4dB；申请号202110143442.1中国专利公开了一种功能梯度分布的高温雷达红外兼容隐身涂层及其制备方法，包括金属粘结层、热匹配陶瓷层、介质陶瓷层、第一高温电磁周期结构层、介质隔离层、第二高温电磁周期结构层、红外隐身层，该兼容隐身涂层在9～18GHz反射率均低于-7dB。以上高温雷达红外兼容隐身涂层在高频（8~18GHz）频段范围具有较好的吸波性能，但低频吸波性能较差。为解决现有隐身涂层耐温性和低频吸波性能差等问题，本发明提出了一种基于三层混合型高温电磁周期的宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层及其制备方法，从而克服背景技术中存在的不足与缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层，所述高温雷达与红外兼容隐身涂层涂覆于金属基材表面，从金属基材表面开始，从下至上依次包括金属粘结层、第一介质陶瓷层、第一高温雷达吸收型电磁周期结构层、第二介质陶瓷层、第二高温雷达吸收型电磁周期结构层、介质隔离层、高温红外隐身层。

优选的，上述宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层中，所述金属粘结层为NiCrAlY、CoCrAlY或CoNiCrAlY涂层，厚度为0.03~0.10mm。

优选的，上述宽频吸波高温雷达与红外兼容隐身涂层中，所述第一介质陶瓷层、第二介质陶瓷层、介质隔离层为ZrO₂-MgO涂层，所述ZrO₂-MgO涂层中MgO的质量分数为20%~25%；所述第一介质陶瓷层厚度为0.4~0.6mm，所述第二介质陶瓷层厚度为0.4~0.6mm，所述介质隔离层厚度为0.3~0.5mm。ZrO₂-MgO涂层为氧化镁稳定氧化锆涂层，相比YSZ密度更低，电性能更容易设计。