飞行器壳体的隔热涂料及分区控制喷涂工艺的制作方法

本发明属于飞行器热防护，具体涉及一种飞行器壳体的隔热涂料及分区控制喷涂工艺。

背景技术：

1、随着飞行器飞行速度的提高，服役环境越来越恶劣，飞行器的外部热防护问题对飞行器的安全起着越来越重要的作用，由于飞行器飞行速度快，在大气中以高马赫数飞行时，飞行器的表面会产生严重的气动加热，并对飞行器表面产生热损伤，因此防隔热材料是飞行器最重要的关键材料之一。防隔热材料是能够阻止热量传递，保护仪器或设备正常工作的一类材料，喷涂防热涂层是高速飞行器结构防热领域应用广泛、技术成熟的一类材料，通过高温热解、汽化，随气流带走飞行器表面大量的热量，既保护飞行器结构也保障了舱内器件和精密仪器仪表的正常工作，其具有防护效率高、综合性能优良、重量轻的特点，适用于飞行器的飞行特点。

2、涂层的厚度对涂料的性能有着极大的影响，涂层厚度的增加，涂料的防护性能和机械性能都会相应提高，但是过厚的涂层会导致涂料的脆性增加，降低涂层的弹性和耐候性。因此选择合适的涂层厚度是非常必要的。

3、并且对于狭小空间处和相邻部位喷涂不同厚度的防热层时，传统的喷涂方法喷涂缺陷较多，如喷枪的选择、喷枪距离待涂覆底材表面的距离、喷枪的移动速度等都会导致涂料无法正常雾化成膜，从而其质量一致性和进度难以满足小批量、多批次的生产需求。

技术实现思路

1、针对现有的喷涂工艺施工时无法涂料无法正常雾化成膜，喷涂质量的一致性和均匀性受到影响，从而难以满足小批量、多批次的生产需求的缺陷和问题，本发明提供一种飞行器壳体的隔热涂料及分区控制喷涂工艺。

2、本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种飞行器壳体的隔热涂料，所述涂料包括以下组分原料：高分子环氧树脂材料、防热涂料颜填料、胺类固化剂和有机溶剂；且上述各原料的添加比例为100：（150～160）：（5.0～6.0）:（100～150）。

3、进一步地，所述高分子环氧树脂材料为高分子环氧树脂增韧剂；所述防热涂料颜填料为有机硅酸盐；所述胺类固化剂为聚酰胺固化剂；所述有机溶剂为乙酸乙酯。

4、进一步地，所述隔热涂料的制备方法包括：按照比例将高分子环氧树脂材料与有机硅酸盐混合搅拌均匀，再向该混合溶液中加入乙酸乙酯溶剂稀释，搅拌3-5min后过滤；再向过滤后的混合溶液中加入胺类固化剂，搅拌5-8min后熟化10-20min即可。

5、进一步地，制备所述隔热涂料时高分子环氧树脂材料、防热涂料颜填料、胺类固化剂和有机溶剂的添加比例为100：155：5.5：130。

6、本发明还提供一种飞行器壳体的隔热涂料的分区控制喷涂工艺，包括以下步骤：

7、s1、用乙酸乙酯溶剂对待喷涂区域擦拭1-2次，并对擦拭后的表面进行吹砂处理，调节吹砂设备气压0.4～0.6mpa、行走速度3～6m/min、喷嘴与壳体表面距离140～150mm；

8、s2、配制隔热涂料，并将制备好的涂料注入已经清洗过的喷枪中，并对所使用的喷枪参数进行调节，通过喷枪对待涂覆表面进行喷涂，包括：

9、（1）薄层喷涂时，选用重力式上壶喷枪；

10、喷嘴口径1.0，喷涂压力0.20～0.30mpa，喷枪移动速度200～300mm/s，喷枪与待喷涂表面的距离为150～200mm，每喷一遍，在20～35℃环境内晾至表干后进行下一遍的喷涂，共喷涂3～4遍；

11、（2）厚层喷涂时，选用吸上式下壶喷枪；

12、喷嘴口径1.5，喷涂压力0.30～0.40mpa，喷枪移动速度150～200mm/s，喷枪与待喷涂表面的距离为200～300mm，每喷一遍，在20～35℃环境内晾至表干后进行下一遍的喷涂，共喷涂4～5遍；

13、（3）喷涂过程中，工件与喷枪枪头保持在80～120mm，并垂直喷涂面，手臂相对喷涂面平移，均匀走枪，并且相邻的喷涂重叠部分的搭接宽度保持在30%～50%；

14、s3、待全部区域喷涂完成后，室温20～25℃、湿度40～55%范围内晾置＞24h，之后经过60±5℃加温4h以上完成固化即可。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明提供的一种飞行器壳体的隔热涂料及分区控制喷涂工艺，能够从喷枪的选择、喷涂压力、喷涂距离、喷涂移动速度、喷涂角度等方面实现相邻部位不同厚度的涂层要求，掌握了特种材料壳体外防热涂装工艺基本参数、涂装过程控制方法，从而有效满足飞行器外部防护要求耐磕碰、剐蹭，强度高的要求。

17、本发明制备的隔热涂料在高温环境下具有更好的隔热性和耐久性，通过将高分子环氧树脂材料与有机硅酸盐混合，从而有效提高涂料的耐热性和耐腐蚀性，之后再采用乙酸乙酯进行稀释，使得涂料具有更好的流平性，使涂层更加均匀，最后采用固化剂进行熟化后，使得涂料具有更好的硬度和耐久性，从而增加隔热涂料的使用寿命。

18、通过本发明喷涂工艺能够实现分区控制，从而满足超厚涂层涂装成型与异形形状成型的技术要求；且该方法具备一定的通用性，可以满足不同材质壳体和外隔热防护需求，整体工艺过程适应快速、敏捷成型，对于小批量、多批次和大批量生产需要具有较优的适用性；且该工艺针对边界控制精准，适应外防热涂层相邻部位不同厚度、尺寸精度满足壳体结构设计要求；还具备较好的可维修性，满足飞行器内部组件组装时涂层意外破损快速维修要求。

技术特征：

1.一种飞行器壳体的隔热涂料，其特征在于：所述隔热涂料包括以下组分原料：高分子环氧树脂材料、防热涂料颜填料、胺类固化剂和有机溶剂；且上述各原料的添加比例为100：（150～160）：（5.0～6.0）:（100～150）。

2.根据权利要求1所述的飞行器壳体的隔热涂料，其特征在于：所述高分子环氧树脂材料为高分子环氧树脂增韧剂；所述防热涂料颜填料为有机硅酸盐；所述胺类固化剂为聚酰胺固化剂；所述有机溶剂为乙酸乙酯。

3.根据权利要求2所述的飞行器壳体的隔热涂料，其特征在于：所述隔热涂料的制备方法包括：按照比例将高分子环氧树脂材料与有机硅酸盐混合搅拌均匀，再向该混合溶液中加入乙酸乙酯溶剂稀释，搅拌3-5min后过滤；再向过滤后的混合溶液中加入胺类固化剂，搅拌5-8min后熟化10-20min即可。

4.根据权利要求1所述的飞行器壳体的隔热涂料，其特征在于：制备所述隔热涂料时高分子环氧树脂材料、防热涂料颜填料、胺类固化剂和有机溶剂的添加比例为100：155：5.5：130。

5.一种飞行器壳体的隔热涂料的分区控制喷涂工艺，应用上述权利要求1-4任一项所述的飞行器壳体的隔热涂料，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种飞行器壳体的隔热涂料及分区控制喷涂工艺，涉及飞行器热防护技术领域，所述隔热涂料由高分子环氧树脂材料、防热涂料颜填料、胺类固化剂和有机溶剂等原料组成，各组分原料的添加比例为100：（150～160）：（5.0～6.0）:（100～150）；该隔热涂料在高温环境下具有更好的隔热性和耐久性；本发明还提供一种分区控制喷涂工艺，能够从喷枪的选择、喷涂压力、喷涂距离、喷涂移动速度、喷涂角度等方面实现相邻部位不同厚度的涂层要求，掌握了特种材料壳体外防热涂装工艺基本参数、涂装过程控制方法，从而有效满足飞行器外部防护要求耐磕碰、剐蹭，强度高的要求。技术研发人员：许来斌,张春江,孙润方,闫宾峰,徐超,李青润受保护的技术使用者：河南中机华远机械工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5