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聚氨酯基防护材料的制备与辐照效应分析

2023-09-13李明哲马壮高丽红

电镀与涂饰 2023年16期

李明哲 ,马壮 , ,高丽红 ,

1.北京理工大学材料学院,北京 100081

2.冲击环境材料技术国家级重点实验室,北京 100081

3.北京理工大学唐山研究院,河北 唐山 063000

激光具有极好的相干性、单色性、方向性与极高的亮度,已经被广泛应用于机械加工、测距、雷达、3D打印等领域[1-3]。高能激光与材料相互作用主要体现为热作用破坏、力学破坏与辐射破坏[4-9]。面对使用日益增加的激光设备,作为有效防护手段之一的抗高能激光辐照材料必不可少。目前激光防护材料主要分为反射型与烧蚀型。反射型激光防护材料对表面状态要求较高,且服役时需制备于基体最表面,难以满足日益复杂的工作环境的要求[10-11]。烧蚀型激光防护涂层耗散能力强,对表面状态要求不高,也可服役于装饰漆与其他功能涂层之下,目前受到了广泛关注。

Li 与于庆春等人在研究石墨二氧化硅复合材料的烧蚀行为时发现,石墨与二氧化硅发生吸热反应而生成碳化硅,消耗了大量激光能量,从而降低了内部材料吸收的激光能量[12-14]。Mullen 及Rolinski 等人利用酚醛树脂等有机材料浸渍无机陶瓷的方式制备了抗激光夹层材料,其在高能激光辐照环境中通过燃烧、裂解等方式带走大量激光热量[15-16]。李静等使用聚碳硅烷作为前驱体和黏结剂,通过添加耐高温陶瓷颗粒和碳纤维,制备了具有良好热耗散能力的抗高能激光辐照涂层[17]。Xu 与Ma 等人研究了酚醛树脂在激光作用条件下的损伤机理,揭示了决定树脂材料抗激光烧蚀性能的关键因素,并在此基础上通过成分改性的方式制备了树脂基防护涂层,并证实了改性后的树脂涂层能够起到抵御高能激光烧蚀的作用,并降低基体材料背面的温度[18-25]。……

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