[发明专利]一种兼容隐身和防覆冰功能的柔性贴片及制备方法

说明书

本发明涉及一种兼容隐身和防覆冰功能的柔性贴片及制备方法。该柔性贴片包括基体、吸波涂层、绝缘层以及电加热涂层，所述吸波涂层设置在所述基体上，所述电加热涂层设置在所述吸波涂层上，且所述电加热涂层与所述吸波涂层之间设置有绝缘层，所述电加热涂层为TiN膜层，并连接导线进行通电加热。通过采用TiN膜层作为电加热涂层，其具有透波能力强、且电阻可调的特点，可替代目前通用的添加纳米导电填料的电加热涂层，解决了电热涂层对电磁波的反射问题，可布置于吸波涂层之上，减少了布置于吸波涂层之下所带来的电加热涂层加热功耗损失。

技术领域

本发明涉及表面工程技术领域，特别是涉及一种兼容隐身和防覆冰功能的柔性贴片及制备方法。

背景技术

飞机结冰通常发生在机翼前缘、水平尾翼、发动机进气道口等凹凸部位或风挡玻璃、仪器传感头以及直升机螺旋浆等部位，并会对飞行的性能造成极大的损害。例如机翼结冰将破坏飞机的空气动力学性能，增加飞机阻力和重力，而尾翼结冰还将影响飞机的操纵性，这些问题将会使飞机失去平衡、起飞艰难，甚至会导致空难。现役飞机多采用复杂的防覆冰系统，例如：(1)通过电阻丝等进行加热；(2)通过将零件做成空心，然后通入热空气；(3)气动除冰；(4)电排斥。其中应用最为广泛的就是热力防覆冰系统，其特点为：(1)加热除冰属于能耗防覆冰方式，防覆冰能耗大，单机能耗甚至可达百级千瓦；(2)加热防覆冰方式及其它常用防覆冰方法通常都需要额外防覆冰系统，这种系统耗能大、系统复杂、系统可靠性要求高、重量及体积较大，制约飞机的减重。

近年来，随着材料及界面科学的飞速发展，新的防覆冰方法不断涌现，超疏水涂层与电热涂层复合防覆冰就是其中最具潜力的一种方法，与传统电阻丝加热防覆冰方式相比，该方法具有成本低、耗能小、易于实施等特点，与热空气防覆冰方式相比，此种方式不需要将零件做成空心的，减少了设计难度，从以上两点来看，它是一种理想的防覆冰方法，具有极大的潜在应用价值，尤其针对当前气热/电热防覆冰方式很难满足隐身飞机、无人机低热节能要求的现状下，发展超疏水涂层与电热涂层复合防覆冰已受到国内外同行的极大关注。广泛应用的雷达波吸波涂层是含有铁磁性吸波剂的涂料，这类涂料是目前频带相对较宽、吸波性能较好的一种，其原理是通过涂层中均匀分布的铁磁性颗粒与电磁波发生相互作用，将电磁能转化成热能，但单纯就雷达吸波涂层来讲，目前吸波带宽还较窄，吸波效果也还有待改善。

目前超疏水涂层与电热复合涂层复合防覆冰方法中的电热涂层，对雷达波具有反射作用，如果将电热涂层直接置于隐身涂层上方，虽然会保持良好的低功耗防覆冰效果，但会由于电热涂层对雷达波的反射作用，而严重影响吸波涂层的吸收效果；如果将电热涂层置于隐身涂层下方，则不但会影响电热涂层的热能传输，导致耗能增加，而且会由于电热涂层的加热作用而影响吸波剂的电磁性能，导致吸波涂层吸波效果变差，这就导致了超疏水涂层与电热涂层复合防覆冰方法与雷达隐身涂层不兼容，即高效热能传输与雷达波吸收的矛盾。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种兼容隐身和防覆冰功能的柔性贴片及制备方法，解决了隐身和防覆冰功能不兼容的技术问题。

(二)技术方案

第一方面，本发明的实施例提出了一种兼容隐身和防覆冰功能的柔性贴片，包括：基体、吸波涂层、绝缘层以及电加热涂层，所述吸波涂层设置在所述基体上，所述电加热涂层设置在所述吸波涂层上，且所述电加热涂层与所述吸波涂层之间设置有绝缘层，所述电加热涂层为TiN膜层，并连接导线进行通电加热。

进一步地，所述吸波涂层与所述基体之间设置有涂层底漆，所述涂层底漆采用聚氨酯树脂。

进一步地，所述吸波涂层包括中低频吸波涂层和高频吸波涂层，所述中低频吸波涂层采用片状羰基铁和聚氨酯材料配制，且吸波剂含量为25％～35％，所述高频吸波涂层采用球形铁氧体和聚氨酯材料配制，且吸波剂含量为15％～20％；所述中低频吸波涂层与所述高频吸波涂层相互贴合，所述中低频吸波涂层为底层，所述高频吸波涂层为面层。