本實(shí)用新型涉及艦橋玻璃薄膜制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜。
背景技術(shù):
水下兵器、水下探測器等航行器的發(fā)展越發(fā)重要,可重復(fù)使用的水下探測器執(zhí)行任務(wù)過程中,必將面臨抗壓、耐腐蝕等重要因素,同時(shí),在使用過程中,希望探測距離可以更遠(yuǎn),依次來增加任務(wù)執(zhí)行的多樣性;水下兵器,雖然可能為一次性使用,但其在使用前一般存儲(chǔ)于艦船或潛艇,也面臨嚴(yán)重的潮濕、鹽霧現(xiàn)象,同時(shí),兵器對(duì)航程的需求更重要,一般希望能獲得更大的打擊范圍。因此,對(duì)水下兵器、水下探測器而言,應(yīng)該解決兩方面問題,一是面臨高濕度、高鹽霧含量環(huán)境的存儲(chǔ)和使用問題,二是水下兵器的航程問題,期望得到更遠(yuǎn)的航程范圍,以提高作戰(zhàn)效能或執(zhí)行任務(wù)能力。
目前,缺乏一種水下航行阻力小的用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題,提供一種水下航行阻力小的用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案:本實(shí)用新型的一種用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜,所述用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜包括硬質(zhì)材料基底,所述硬質(zhì)材料基底由內(nèi)向外依次為耐腐蝕膜層和疏水減阻膜層,所述耐腐蝕膜層由內(nèi)向外依次為金屬鈦層、氮化鈦層、氮化鋁鈦層和氮化鋯層,所述疏水減阻膜系由內(nèi)向外依次為氧化硅層、氧化銦錫層和聚四氟乙烯層。
進(jìn)一步地,所述金屬鈦層的膜層的厚度為10~25nm,所述氮化鈦層的膜層的厚度為0.8~1.2μm,所述氮化鋁鈦層的膜層的厚度為1.0~2.5μm,所述氮化鋯層的膜層的厚度為0.6~0.8μm。
更進(jìn)一步地,所述氧化硅層的膜層的厚度為15~20nm,所述氧化銦錫層的膜層的厚度為25~55nm,所述聚四氟乙烯層的膜層的厚度為45~70nm。
有益效果:本實(shí)用新型具備水下航行阻力小,優(yōu)秀的耐腐蝕性能、減阻性能,膜系附著力強(qiáng),且具有較強(qiáng)的硬度,致密表面均勻,生產(chǎn)工藝自主性高。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)以水下兵器和探測器的存儲(chǔ)和工作環(huán)境為背景,本實(shí)用新型在提高其耐腐蝕能力的基礎(chǔ)上,結(jié)合氧化物、氮氧化物、聚四氟乙烯等材料,提高了水下航行器的抗劃傷、耐摩擦能力,本實(shí)用新型在水下航行器殼體表面綜合采用多弧離子鍍和磁控濺射兩種方法,同時(shí),結(jié)合水下航行特點(diǎn),以降低表面能量為出發(fā)點(diǎn),有效降低水下航行器的航行阻力。
(2)對(duì)耐腐蝕層,綜合采用氮化鈦、氮化鋁鈦、氮化鋯等強(qiáng)耐腐蝕材料,在具備抗腐蝕能力的同時(shí),具有高的硬度,提高了航行器運(yùn)輸適應(yīng)能力和使用壽命。
(3)采用降低表面能量的辦法,可以明顯提高水下兵器、探測器的航程,可有效減低航行阻力,低速航行可減低時(shí)阻力達(dá)12%以上。且選用材料耐腐蝕能力強(qiáng),硬度高。
(4)針對(duì)以上兩種問題,有必要首先解決耐腐蝕問題,在水下航行器表面涂覆一層或多層耐腐蝕薄膜,可以明顯提高其耐腐蝕能力,增加使用壽命,同時(shí)在其完成增加一層或多層耐腐蝕的減阻膜層,通過降低表面能量,達(dá)到疏水減阻效果,從而提高航程。同時(shí),有助于提高水下兵器、探測器的存儲(chǔ)壽命和使用壽命。
(5)通過綜合采用多弧離子鍍、磁控濺射技術(shù),在航行器外壁根據(jù)合理設(shè)計(jì),依次沉積耐腐蝕膜層、疏水減阻膜層,通過各種材料的合理匹配,達(dá)到改善航行器表面抗腐蝕的能力,同時(shí)減小水下航行時(shí)阻力,提高其表面滑移速度。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜的示意圖;
其中,0硬質(zhì)材料基底、11氧化硅層、12氮化鈦層、13氮化鋁鈦層、14氮化鋯層、21氮化硅層、22氧化硅層、23聚四氟乙烯層。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
如圖1所示,本實(shí)用新型的一種用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜,所述用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜包括硬質(zhì)材料基底0,所述硬質(zhì)材料基底0由內(nèi)向外依次為耐腐蝕膜層和疏水減阻膜層,所述耐腐蝕膜層由內(nèi)向外依次為金屬鈦層11、氮化鈦層12、氮化鋁鈦層13和氮化鋯層14,所述疏水減阻膜系由內(nèi)向外依次為氧化硅層21、氧化銦錫層22和聚四氟乙烯層23。
所述金屬鈦層11的膜層的厚度為10nm,所述氮化鈦層12的膜層的厚度為1.2μm,所述氮化鋁鈦層13的膜層的厚度為1.5μm,所述氮化鋯層14的膜層的厚度為0.6μm。
所述氧化硅層21的膜層的厚度為20nm,所述氧化銦錫層22的膜層的厚度為25nm,所述聚四氟乙烯層23的膜層的厚度為70nm。
實(shí)施例2
實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于:
本實(shí)用新型的一種用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜,所述金屬鈦層11的膜層的厚度為15nm,所述氮化鈦層12的膜層的厚度為0.8μm,所述氮化鋁鈦層13的膜層的厚度為1.0μm,所述氮化鋯層14的膜層的厚度為0.7μm。
所述氧化硅層21的膜層的厚度為18nm,所述氧化銦錫層22的膜層的厚度為45nm,所述聚四氟乙烯層23的膜層的厚度為45nm。
實(shí)施例3
實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別在于:本實(shí)用新型的
本實(shí)用新型的一種用于水下低速航行器的耐腐蝕減阻薄膜,所述金屬鈦層11的膜層的厚度為25nm,所述氮化鈦層12的膜層的厚度為0.95μm,所述氮化鋁鈦層13的膜層的厚度為2.5μm,所述氮化鋯層14的膜層的厚度為0.8μm。
所述氧化硅層21的膜層的厚度為15nm,所述氧化銦錫層22的膜層的厚度為55nm,所述聚四氟乙烯層23的膜層的厚度為60nm。
盡管本文較多地使用了硬質(zhì)材料基底0、氧化硅層11、氮化鈦層12、氮化鋁鈦層13、氮化鋯層14、氮化硅層21、氧化硅層22、聚四氟乙烯層23等術(shù)語,但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。