【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無人機激光防護，具體涉及一種應用于無人機的激光防護多層復合結構及其制備方法。
技術介紹
1、高能激光武器對無人機最主要的破壞形式是高度局域化激光能量對材料產生的熱致破壞。因此，根據激光武器的攻擊本質，要實現無人機對激光武器的防護，首先應阻止激光武器發射的高能激光束與無人機發生接觸，做到物理方面的隔離。根據無人機的結構與功能特點，涂層技術是激光防護最有效的方式。
2、公開號為cn109536870a的中國專利技術專利公開了一種激光防護涂層及其制備方法所述涂層包括依次層疊的ni/al層、al2o3層、al/al2o3復合層及al層，其中，所述ni/al層由鎳包鋁粉末制成，所述al/al2o3復合層由al和al2o3的混合粉末制成。該涂層不含有雜相，與設計成分保持高度的一致，涂層與基體界面結合緊密，具有較高的結合強度，可達到12mpa。該涂層可有效抵御1kw/cm2激光輻照，經30s激光輻照后，涂層保持完好，僅出現輕微燒蝕，涂層無開裂、翹起或者剝落等缺陷。但該專利公布的涂層僅能依靠al反射部分激光能量，大部分能量所產生的熱量還是傳遞至基體，且al2o3的隔熱作用僅能抵抗約30s的激光輻照。
3、公開號為cn111996531a的中國專利技術專利公開了一種激光防護涂層及其制備方法，所述激光防護涂層包括由內至外依次層疊的浸鋅層、ni/n-al2o3電鍍層及ni/n-al2o3噴涂層，所述ni/n-al2o3電鍍層包括鎳和納米氧化鋁(n-al2o3)；所述ni/n-al2o3噴涂層包括納米氧化鋁(n-a
4、公開號為cn112779535a的中國專利技術專利公開了一種用于基材表面抗激光燒蝕涂層及制備方法，采用超音速等離子噴涂技術在鋁合金表面制備鉬氧化鋯隔熱層，采用超音速等離子噴涂耦合冷噴涂制備梯度氧化鋯鋁過渡層，再采用冷噴涂技術制備鋁石墨烯反射層。所制備抗激光燒蝕涂層厚度可控，涂層結合強度高、孔隙率低，具有良好的隔熱性能、反射性，可抵抗高功率密度激光燒蝕。此外本專利技術的制備方法具有操作簡單方便靈活、工藝穩定、過程可控等特點，具有良好的應用前景。但超音速等離子噴涂方式制備涂層對基體的熱輸入較大，易造成基體受熱變形，不適用于無人機等內部還有精密電子器件的設備。
5、因此，現有的激光防護層結構應用于無人機時存在如下技術
6、問題：
7、1、目前已公布的專利和論文，所采用的方法大多為熱噴涂方式在基體表面制備抗激光燒蝕涂層，但無人機大多采用碳纖維等輕質復合薄壁材料，若采用熱噴涂方式，對無人機關鍵部件的熱損傷較大，且制備成本較高，不利于無人機防護涂層的批量生產。
8、2、大部分抗激光燒蝕涂層的抗激光輻照性能較差，僅通過隔熱進行抗激光燒蝕，不能夠對無人機起到很好的防護作用。
9、3、單一的激光能量吸收層無法滿足現有無人機工況的要求，目前公開的專利中抗激光燒蝕涂層的力學性能，耐磨性能以及隱身性能等均較差。
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種應用于無人機的激光防護多層復合結構及其制造方法的新技術方案。
2、根據本專利技術的第一方面，提供了一種應用于無人機的激光防護多層復合結構，包括：
3、裂解吸收層，所述裂解吸收層覆蓋于基體的表面；所述裂解吸收層包括tio2、b4c、sic顆粒和聚硅氮烷，且tio2、b4c、sic顆粒的質量比為(2～7):(5～8):(5～10)，總質量百分比為15％-25％；
4、熱疏散層，所述熱疏散層覆蓋于所述裂解吸收層的表面；所述熱疏散層包括石墨烯、ag/cu和有機硅樹脂，且石墨烯、ag/cu的質量比為(5～10):(5～10)，總質量百分比為10％-20％；
5、隔熱層，所述隔熱層覆蓋于所述熱疏散層的表面；所述隔熱層包括zro2、mo、y2o3和聚硅氮烷，且zro2、mo、y2o3的質量比為(5～10):(3～7):(4～8)，總質量百分比為18％-25％；
6、反射吸波層，所述反射吸波層覆蓋于所述隔熱層的表面；所述反射吸波層包括al、zro2、fe3o4、cbn、有機硅樹脂，且al、zro2、fe3o4、cbn的質量比為(5～10):(5～10):(3～5):(3～5)，總質量百分比為20％-30％。
7、根據本專利技術的第二方面，提供了一種應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，包括如下步驟：
8、步驟s100，對基體進行預處理；
9、步驟s200，制備裂解吸收層，包括：
10、步驟s201，制備前驅體溶液；其中，所述前驅體溶液包括聚硅氮烷和稀釋劑；所述稀釋劑為正丁醇，或丙酮，或二氯乙烷，或乙醇；
11、步驟s202，將tio2、b4c、sic顆粒依次加入前驅體溶液中，攪拌均勻后將其置于超聲分散儀中超聲分散5-10min，而后加入質量分數為0.4％-0.8％的消泡劑，并在電磁攪拌器中繼續攪拌10-15min，以形成第一混合溶液；其中，在第一混合溶液中，tio2、b4c、sic顆粒的質量比為2～7:5～8:5～10，總質量百分比為15％-25％；
12、步驟s203，將第一混合溶液采用旋涂法對預處理后的基體進行涂覆，并在ar氣氛中進行固化，以在基體表面形成裂解吸收層；
13、步驟s300，制備熱疏散層，包括：
14、步驟s301，制備有機樹脂混合溶液；其中，所述有機樹脂混合溶液包括有機硅樹脂和溶劑；所述溶劑為丙酮，或乙醇，或二甲苯；
15、步驟s302，將石墨烯、cu或ag顆粒依次加入有機樹脂混合溶液中，攪拌均勻后將其置于超聲分散儀中超聲分散3-5min，而后加入質量分數為0.3％-0.5％的消泡劑，并在電磁攪拌器中繼續攪拌8-10min，以形成第二混合溶液；其中，在第二混合溶液中，石墨烯、ag/cu的質量比為5～10:5～10，總質量百分比為10％-20％；
16、步驟s303，將第二混合溶液采用旋涂法對熱疏散層進行涂覆，并在ar氣氛中進行固化，以在裂解吸收層表面形成熱疏散層；
17、步驟s400，制備隔熱層，包括：
18、步驟s401，制備前驅體溶液；其中，所述前驅體溶液包括聚硅氮烷和稀釋劑；所述稀釋劑為正丁醇，或丙酮，或二氯乙烷，或乙醇；
19、步驟s402，將zro2、mo、y2o3顆粒依次加入前驅體溶液中，攪拌均勻后將其置于超聲分散儀中超聲分散8-本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種應用于無人機的激光防護多層復合結構，其特征在于，包括：
2.一種應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，對基體進行預處理，包括：
4.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，制備前驅體溶液，包括：
5.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，制備有機樹脂混合溶液，包括：
6.根據權利要求3所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，所述基體的材質為碳復合材料；所述砂紙為100目的砂紙；超聲清洗的溫度為25℃，清洗時間為5min。
7.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，在步驟S202中，在將TiO2、B4C、SiC顆粒依次加入前驅體溶液中后，采用電動攪拌器對前驅體溶液進行攪拌，攪拌時間為5-7min；
8.根據權利要求2所述的應用于無人機的
9.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，在步驟S202中，TiO2、B4C、SiC顆粒的粒徑分別為300nm-700nm；
10.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，在采用旋涂法進行涂覆時，轉速為1600r/min-2000r/min，時間為30s-60s。
11.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，在Ar氣氛中進行固化時，固化條件如下：
12.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，所述裂解吸收層、熱疏散層、隔熱層、反射吸波層厚度均為200μm-400μm。
...【技術特征摘要】
1.一種應用于無人機的激光防護多層復合結構，其特征在于，包括：
2.一種應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，對基體進行預處理，包括：
4.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，制備前驅體溶液，包括：
5.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，制備有機樹脂混合溶液，包括：
6.根據權利要求3所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，所述基體的材質為碳復合材料；所述砂紙為100目的砂紙；超聲清洗的溫度為25℃，清洗時間為5min。
7.根據權利要求2所述的應用于無人機的激光防護多層復合結構的制備方法，其特征在于，在步驟s202中，在將tio2、b4c、sic顆粒依次加入前驅體溶液中后，采用電動攪拌器對前驅體溶液進行攪拌，攪拌時間為5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙海朝，黃克寧，牟紅霖，喬玉林，馬國政，張慶，張勇，趙佳，張興文，
申請(專利權)人：中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院，
類型：發明
國別省市：
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