本發(fā)明屬于耐蝕涂層，具體涉及一種自修復(fù)陶瓷涂料、涂層及制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、彈藥在運輸過程中受到碰撞或受彈鏈夾持后，彈體表面會出現(xiàn)劃痕等傷及金屬基體的損傷，這些損傷部位在大氣環(huán)境，或者高濕、高溫、高鹽霧環(huán)境中極易出現(xiàn)腐蝕，腐蝕的出現(xiàn)會極大地影響彈藥的服役安全性。針對這一問題，通常需要對腐蝕部位進行修復(fù)強化處理，如脫漆后再涂裝等，該方法周期長、操作復(fù)雜、耗費較高。

2、采用對彈體表面強化處理的方法能在一定程度上增強彈體表面耐刮傷、耐磨損和耐腐蝕能力，例如在彈體外表面涂抹油脂、涂裝油漆、生成氧化膜等方式。但上述方式仍無法避免彈體表面產(chǎn)生劃痕刮傷，產(chǎn)生劃痕刮傷后依然容易被腐蝕，影響彈藥的服役安全性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種自修復(fù)陶瓷涂層涂料、涂層及制備方法和應(yīng)用。將本發(fā)明的自修復(fù)陶瓷涂料涂覆于彈體表面，制得的自修復(fù)陶瓷涂層對劃痕刮傷具有自修復(fù)能力，彈體表面的耐蝕能力增強，提高了彈藥服役安全性。

2、本發(fā)明提供了一種自修復(fù)陶瓷涂料，包括聚二甲基硅氧烷、二甲苯和微膠囊；

3、所述微膠囊的囊芯為環(huán)氧樹脂，囊壁為聚脲甲醛；所述自修復(fù)陶瓷涂料中微膠囊的質(zhì)量含量為10～20％；

4、所述聚二甲基硅氧烷和二甲苯的質(zhì)量比為2～4:1～3。

5、優(yōu)選的，所述微膠囊的平均粒徑為90～140μm，所述囊壁的厚度為30～50μm。

6、優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂包括環(huán)氧樹脂711和雙酚a型環(huán)氧樹脂e-51，所述環(huán)氧樹脂711和雙酚a型環(huán)氧樹脂e-51的體積比為1:4～6。

7、優(yōu)選的，所述微膠囊采用原位聚合法制得，所述原位聚合法包括以下步驟：

8、將脲、氯化銨、間苯二酚和水混合，得到混合液；

9、將環(huán)氧樹脂滴加至所述混合液中，調(diào)節(jié)ph值至3.3～3.7，和甲醛水溶液混合進行原位聚合反應(yīng)，得到微膠囊。

10、優(yōu)選的，所述原位聚合反應(yīng)的溫度為50～60℃，時間為4～6h。

11、本發(fā)明還提供了一種自修復(fù)陶瓷涂層的制備方法，包括以下制備方法：

12、將上述技術(shù)方案所述的自修復(fù)陶瓷涂料涂覆在金屬表面，將得到的預(yù)制涂層在保護氣氛下進行激光裂解，以使所述涂料中的聚二甲基硅氧烷裂解形成硅氧碳陶瓷，得到自修復(fù)陶瓷涂層。

13、優(yōu)選的，所述保護氣氛的氣體為氬氣，所述氬氣的流量為350～500ml/min。

14、優(yōu)選的，所述述激光裂解的參數(shù)包括：光纖脈沖激光，波長為1064nm，線寬長度為10～15mm，功率為100～400w，掃描速度為10～15mm/s，掃描次數(shù)為3～4次，搭接率為5％，掃描路徑為s型。

15、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的制備方法得到的自修復(fù)陶瓷涂層，包括硅氧碳陶瓷層和分散在所述硅氧碳陶瓷層中的微膠囊。

16、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的自修復(fù)陶瓷涂料或自修復(fù)陶瓷涂層在彈體受夾持環(huán)面中的應(yīng)用。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

18、本發(fā)明提供了一種自修復(fù)陶瓷涂料，包括聚二甲基硅氧烷、二甲苯和微膠囊；所述微膠囊的囊芯為環(huán)氧樹脂，囊壁為聚脲甲醛；所述自修復(fù)陶瓷涂料中微膠囊的質(zhì)量含量為10～20％；所述聚二甲基硅氧烷和二甲苯的質(zhì)量比為2～4:1～3。

19、本發(fā)明創(chuàng)新性地將微膠囊與制備硅氧碳陶瓷層的前驅(qū)體(聚二甲基硅氧烷)進行組合。將本發(fā)明的自修復(fù)陶瓷涂料涂覆于彈體表面制得自修復(fù)陶瓷涂層，硅氧碳陶瓷層具有優(yōu)良的支撐作用，能夠保護其中的微膠囊不被輕微的外力壓破、劃破，而且陶瓷層自身具有很好的隔離防護作用，能夠保護彈體表面。當彈體表面被刮劃損傷后，微膠囊破裂，微膠囊內(nèi)防腐耐蝕液(環(huán)氧樹脂)流出，在刮傷部位形成應(yīng)急性的防護隔離層，彈體表面的耐蝕能力增強。本發(fā)明自修復(fù)陶瓷涂料形成的涂層，對劃痕刮傷具有自修復(fù)能力，具有長效的防護效果，提高了彈藥服役安全性。

20、本發(fā)明還提供了自修復(fù)陶瓷涂層的制備方法。本發(fā)明創(chuàng)新性地將自修復(fù)微單元(微膠囊)與陶瓷層組合起來，采用激光裂解預(yù)制前驅(qū)體的方法，解決了自修復(fù)微膠囊無法“嵌入”陶瓷層的難題。微膠囊具有耐蝕耐磨作用以及受損后自修復(fù)起到二次耐蝕防護的雙重功能。本發(fā)明的涂層不會對彈藥產(chǎn)生安全性劣化的問題。本發(fā)明涂層的制備方法操作簡單，成本低、產(chǎn)量大，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

21、本發(fā)明還提供了自修復(fù)陶瓷涂層在彈體受夾持環(huán)面中的應(yīng)用，自修復(fù)陶瓷涂料可只針對彈體受夾持部位進行涂覆，可以節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種自修復(fù)陶瓷涂料，其特征在于，包括聚二甲基硅氧烷、二甲苯和微膠囊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自修復(fù)陶瓷涂料，其特征在于，所述微膠囊的平均粒徑為90～140μm，所述囊壁的厚度為30～50μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自修復(fù)陶瓷涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂包括環(huán)氧樹脂711和雙酚a型環(huán)氧樹脂e-51，所述環(huán)氧樹脂711和雙酚a型環(huán)氧樹脂e-51的體積比為1:4～6。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自修復(fù)陶瓷涂料，其特征在于，所述微膠囊采用原位聚合法制得，所述原位聚合法包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自修復(fù)陶瓷涂料，其特征在于，所述原位聚合反應(yīng)的溫度為50～60℃，時間為4～6h。

6.一種自修復(fù)陶瓷涂層的制備方法，其特征在于，包括以下制備方法：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述保護氣氛的氣體為氬氣，所述氬氣的流量為350～500ml/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述激光裂解的參數(shù)包括：光纖脈沖激光，波長為1064nm，線寬長度為10～15mm，功率為100～400w，掃描速度為10～15mm/s，掃描次數(shù)為3～4次，搭接率為5％，掃描路徑為s型。

9.權(quán)利要求6～8任一項所述的制備方法得到的自修復(fù)陶瓷涂層，其特征在于，包括硅氧碳陶瓷層和分散在所述硅氧碳陶瓷層中的微膠囊。

10.權(quán)利要求1～5任一項所述的自修復(fù)陶瓷涂料或權(quán)利要求9所述的自修復(fù)陶瓷涂層在彈體受夾持環(huán)面中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于耐蝕涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自修復(fù)陶瓷涂料、涂層及制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種自修復(fù)陶瓷涂料，包括聚二甲基硅氧烷、二甲苯和微膠囊；所述微膠囊的囊芯為環(huán)氧樹脂，囊壁為聚脲甲醛。本發(fā)明創(chuàng)新性地將微膠囊與制備硅氧碳陶瓷層的前驅(qū)體(聚二甲基硅氧烷)進行組合。將本發(fā)明的自修復(fù)陶瓷涂料涂覆于彈體表面制得自修復(fù)陶瓷涂層，當彈體表面被刮劃損傷后，微膠囊破裂，微膠囊內(nèi)防腐耐蝕液(環(huán)氧樹脂)流出，在刮傷部位形成應(yīng)急性的防護隔離層，彈體表面的耐蝕能力增強。本發(fā)明自修復(fù)陶瓷涂料形成的涂層，對劃痕刮傷具有自修復(fù)能力，提高了彈藥服役安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：王思捷,劉洪甜,宋超,曹楊
受保護的技術(shù)使用者：中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24