摘要: 在Ti-6Al-4V 合金表面采用微弧氧化技术制备具有一定表面微结构的复合吸波涂层。通过在电解液铝酸钠盐系中分别添加不同浓度的乙酸锌，铁粒子以及两者混合的电解质，得到性能不同的薄膜。用X 射线衍射仪分析了膜层的成分组成；涡流测厚仪测量膜层的厚... 展开 在Ti-6Al-4V 合金表面采用微弧氧化技术制备具有一定表面微结构的复合吸波涂层。通过在电解液铝酸钠盐系中分别添加不同浓度的乙酸锌，铁粒子以及两者混合的电解质，得到性能不同的薄膜。用X 射线衍射仪分析了膜层的成分组成；涡流测厚仪测量膜层的厚度；并利用非接触式表面形貌仪以及扫描电镜观察了涂层薄膜的表面三维形貌及微观结构；使用IR-2 双波段发射率测量仪测试薄膜对8～14μm 红外线的发射性质，最后利用矢量网络分析仪测试了薄膜在雷达波段8.2GHz～18GHz 内的反射损耗性能。研究结果表明：薄膜主要是由Al2TiO5 以及少量金红石型TiO2 组成，Zn 元素在涂层并没有形成独立的相，而只是固容于其他相中，置换了其他晶格中的粒子；铁粒子通过反应界面粘附在薄膜上。乙酸锌单独做为电解质时，薄膜的红外发射率最高，达到了0.7，当浓度为5g/L的时候，薄膜的雷达波反射损耗达到最大，为-1.22dB，且在频率11.8GHz 时的反射损耗可以达到-2.5dB。当铁粒子做为单独电解质的时候，薄膜的平均红外发射率最小，最小值达到0.52，在不同波段，5g/L和6g/L 两种浓度制备的薄膜的雷达波反射损耗呈现相反的特性，铁粒子浓度为6g/L 时，薄膜在频率8.6GHz 时对雷达波的反射损耗最高，达到-2dB。当铁粒子浓度为5g/L的时候，薄膜在17.8GHz 波段时候的反射损耗能够达到-2.5dB。当乙酸锌为5g/L，铁粒子浓度为4，5，6g/L 时，混合电解质制备的薄膜的红外发射率处于两者之间，值为0.6 左右。乙酸锌为5g/L，铁粒子为6g/L的时候，薄膜的雷达波反射损耗较高，在8.7GHz 处可以达到-2dB。最后建立了表面微结构对电磁波反射率影响的模型，模拟得知，随着完整周期内凸起结构所占比例的变小，薄膜对电磁波反射率也不断减小，并且当表面微结构一定，薄膜的反射率所呈趋势与实验结果相同。 收起