环保型耐超高温无机钨粉涂料

高性能推进剂的使用使得固体火箭发动机燃气温度也相应提高，这就要求所用材料必须具有高熔点、耐冲击等性能。当温度从常温以大于2000°C /s的速度瞬间升高到3000°C以上时，产生极大的温度梯度和热应力，一般金属材料很难承受火箭推进剂燃烧爆炸所产生的高能量烧蚀和燃烧物所产生的固体颗粒的强烈机械冲击作用，如果烧蚀严重，将直接影响发动机的推力和效率，甚至失去工作能力。

采用涂层技术对金属构件的超高温防护具有重要意义，常用的涂层有难熔金属及合金、难熔陶瓷材料、难熔碳化物、难熔硼化物和C/C复合材料等，但这些涂层技术的缺点是制备工艺复杂，对于大型、结构复杂的零部件施工困难。

一种环保型耐超高温无机钨粉涂料，成分如下：液态硅酸盐占20〜60%，三聚磷酸铝粉占3〜20%，钇稳定的氧化锆粉(即Y2O3稳定的ZrO2,简称YSZ粉)占5〜50%，金属钨粉占5〜50%，碳化钛粉占5〜30%，锌粉占5〜25%；其中，液态硅酸盐为硅酸钾、硅酸钠或二者混合物的水溶液，溶液中硅酸盐的重量百分含量为30〜40%；以蒸馏水为溶剂调节涂料的粘度，蒸馏水与上述物质的重量比例为1: (4〜10)。

制备方法：
1.将三聚磷酸铝粉、YSZ粉、金属钨粉、碳化钛粉和锌粉充分混合；
2.边搅拌边将上述均匀混合后的混合物加入液态硅酸盐中，充分搅拌；
3.再加入蒸馏水，蒸馏水与上述充分混合后的混合物重量比例为1: (4〜10)，在搅拌机中以1500〜2500rpm的转速搅拌5〜30分钟后，经200目筛网过滤后即得到涂料。

应用：
1.采用喷涂、刷涂或浸涂的方式在经过喷砂处理的金属零部件表面制备涂层，涂层在100〜200°C的高温炉中固化0.5〜2h，一道涂层厚度为80〜200 y m，根据需要可进行一道或一道以上多道涂装。
2.以硅酸盐为成膜物，使用弥散分布的钨粉和碳化钛实现涂层的耐超高温性能。氧化锆具有较好的耐高温性能的同时还具有低的热导率进而降低基体温度的作用，另一方面由于其膨胀系数较大，弥补了硅酸盐涂层的低膨胀系数，使涂层能够适应金属的热膨胀而不发生剥落等破坏。
3.适用于运行于超高温环境中的金属构件，采用喷涂或刷涂或浸涂的方式在经过喷砂处理的金属构件表面制备涂层，涂层固化后，经4倍音速的超音速火焰测试5min后，涂层完好，金属基体得到了有效防护。
4.涂料具有耐超高温、无毒、无污染、环保等特性，适用于运行于超高温环境中金属构件的防护。