一种高红外辐射散热涂层的制备方法

摘要

一种高红外辐射散热涂层的制备方法，主要解决了现有的电子器件由于散热不好，而导致产品使用寿命短和因温度升高所带来的安全隐患的技术难题。上述散热涂层主要成分为Mn-Cr-Ti-Cu体系多元氧化物，将该体系氧化物粉料通过等离子体喷涂的方法在基体表面制备高红外发射率涂层。该涂层粉料成分为以下氧化物的一种或多种，MnO₂5-47％；Cr₂O₃37-70％；CuO 5-12％；TiO₂11-25％。本发明所制备的高红外辐射散热涂层材料，具有高的红外辐射率和良好的散热性能，与基体结合强度高。可以有效降低电子仪器中的温度，提高电子设备的可靠性，适用于电子测量仪器、计算机机房设备、测控系统、飞机、精密武器等多个领域。该涂层材料结构紧凑、质量轻、粘结性能高，耐冲击和震动能力强，且该工艺实用，适合于工业化生产。

主权项

一种高红外辐射散热涂层的制备方法，其散热涂层主要成分为Mn‑Cr‑Ti‑Cu体系多元氧化物，将该体系氧化物粉料通过等离子体喷涂的方法在基体表面制备高红外发射率涂层，该涂层粉料成分为以下氧化物的一种或多种，其所占摩尔比例如下：MnO₂5－47％、Cr₂O₃37－70％、CuO 5－12％、TiO₂11－25％，将所选原料的纯度要求为分析纯，粒度要求均匀且为亚微米级，所有原料的纯度至少为99％以上，制备上述高红外辐射散热涂层的方法，其方法包括以下工艺步骤：a.按组分配比称取原料，用乙醇为溶剂，球磨1‑4小时，然后烘干，放入氧化铝坩埚中，在1000‑1150℃下预烧1‑24小时，以减少比表面，再次球磨烘干后，在1200‑1350℃下煅烧0.5‑6小时，缓慢降至室温制备粉料；b.将制备好的粉料加入PVA、有机粘结剂、分散剂及适量去离子水后制浆，采用喷雾造粒的方法制成呈球形、流动性好、粒度约40‑60μm的粉末；c.，在喷涂前必须对基体进行表面处理，首先采用机械抛光法将基底表面打磨，再进行喷砂，使表面清洁并有适当的粗糙度，增大膜层与基板之间的实际结合面积，提高膜层与基板之间的结合力；d.等离子体喷涂中间过渡层，以增加涂层的结合强度，该过渡层采用粒径40‑60μm的镍包铝Ni‑Al粉体，喷涂在壳体基板上；e.采用等离子喷涂高红外辐射Mn‑Cr‑Ti‑Cu系氧化物涂层，严格控制喷涂功率、喷涂距离和喷涂角、喷枪与工件的相对运动速度等影响涂层性能的参数，同时喷涂的厚度必须均匀，并且厚度为20‑150μm。