軍用涂料技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景趨勢
來源：顏鈦云商
近年來，軍民融合發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用，是企業(yè)發(fā)展新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。本文介紹幾種重要涂料，分別是：軍用汽車偽裝涂料、軍用航空航天涂料和軍用裝備用太陽熱反射涂料。
1.軍用汽車偽裝涂料
目前，我國軍用汽車的偽裝涂料常用雙組分脂肪族聚氨酯涂料，部分車輛使用高性能的氟碳偽裝涂料，使得車輛的防腐蝕性能大幅度增強(qiáng)；軍用汽車的偽裝類型由變形迷彩取代了保護(hù)迷彩，從而提高了軍用車輛的偽裝性能；常用的迷彩偽裝有防可見光、防近紅外線、防紅外線等類型。
防可見光及防近紅外線偽裝功能是我國軍用車輛迷彩必備的功能，我國軍用汽車使用的2000型軍用迷彩涂料為雙組分聚氨酯涂料，該涂料具有近紅外、可見光（0.38~1.20μm波段）偽裝性能，該涂料實(shí)干時(shí)間小于4h，耐鹽霧試驗(yàn)最高可達(dá)到1,200h，綜合性能達(dá)到美國耐化學(xué)劑脂肪族聚氨酯偽裝涂料的水平。
紅外偽裝方面，需要在偵測波段為3~5μm和8~14μm，目標(biāo)與背景之間的溫差在3℃之內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)紅外隱身效果。我國的紅外偽裝涂料還處于探索研發(fā)階段，軍用紅外偽裝涂料的標(biāo)準(zhǔn)還未完善，GJB 2674《防中遠(yuǎn)紅外偵察偽裝遮障規(guī)范》對熱紅外變形迷彩的發(fā)射率作了規(guī)定：裝飾布的高發(fā)射率涂層面8~14μm發(fā)射率不小于0.95，低發(fā)射率涂層面應(yīng)為0.60~0.80。紅外偽裝涂料的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步的完善。
2.軍用航空航天涂料
我國軍用飛機(jī)涂料產(chǎn)品品種與國外相比差別較大。底漆方面品種也較少，國內(nèi)目前僅有飛機(jī)蒙皮用底漆、復(fù)合材料用聚氨酯底漆、氟聚氨酯無光磁漆配套聚氨酯底漆、艦船富鋅防銹底漆、環(huán)氧有機(jī)硅耐熱底漆和鋁粉瀝青船等六類底漆產(chǎn)品及相應(yīng)軍用標(biāo)準(zhǔn)。
GJB 5591—2006《軍用飛機(jī)氟聚氨酯涂料通用規(guī)范》中配套使用TB 06-9鋅黃丙烯酸聚氨酯底漆，該材料于“九五”期間等效采用美軍標(biāo)MIL-P-23377D-85《耐化學(xué)品和溶劑的環(huán)氧聚酰胺底漆標(biāo)準(zhǔn)》開展研制的，并在“十一五”期間推廣應(yīng)用到重要航空武器裝備上，使我國戰(zhàn)斗機(jī)外表面防護(hù)涂層材料達(dá)到當(dāng)時(shí)國際先進(jìn)水平。但此后，美國研制適用于軍用飛機(jī)和武器裝備，尤其是艦載飛機(jī)的新型高效防腐底漆，形成了MIL-PRF-23377K-2012新標(biāo)準(zhǔn)。我國高效抗腐蝕涂層材料研究相對滯后，新研型號仍沿用TB 06-9鋅黃丙烯酸聚氨酯底漆。GJB 5591與MIL-PRF-23377K的技術(shù)指標(biāo)差異明顯。MIL-PRF-23377K底漆具有優(yōu)異的抗腐蝕性能，經(jīng)1000h絲狀腐蝕后，劃痕處絲狀腐蝕長度不超過3.2mm；破環(huán)性試樣耐鹽霧2000h后，劃痕處不出現(xiàn)腐蝕問題。TB 06-9鋅黃丙烯酸聚氨酯底漆防腐蝕性能指標(biāo)已經(jīng)低于MIL-PRF-23377K相應(yīng)指標(biāo)要求，耐鹽霧性能上有所欠缺，而耐絲狀腐蝕性能尚未考慮。在高溫高濕和高鹽霧等惡劣的環(huán)境中，絲狀腐蝕極易發(fā)生，且相當(dāng)嚴(yán)重。
2018年軍用航空航天涂料市場規(guī)模約為3.11億美元，在2018-2023年預(yù)測期間每年將以4.69%復(fù)合增長率增長，預(yù)計(jì)到2023年將達(dá)到3.907億美元。OEM和MRO用戶驅(qū)動(dòng)軍用航空涂料的增長，固定翼、旋轉(zhuǎn)翼等軍用飛機(jī)對軍用航空涂料的高需求，也帶動(dòng)了軍用航空涂料市場的發(fā)展。
3.軍用裝備用太陽熱反射涂料
軍用裝備用太陽熱反射涂料應(yīng)同時(shí)具備太陽熱反射涂料和可見光迷彩涂料的性能，這使得它的設(shè)計(jì)要點(diǎn)不完全等同于普通的太陽熱反射涂料。對于軍用太陽熱反射涂料來說，最主要的是其顏料體系的選擇和涂層熱紅外輻射能力的提高，它們是影響涂層降溫效果的最主要因素。
近些年來，對近紅外區(qū)反射率高的深色顏料成為各國研究的熱點(diǎn)。其中，CICP(Complex Inorganic Color Pigments)顏填料的開發(fā)漸成熱點(diǎn)。美國根據(jù)現(xiàn)有顏填料的基本光譜數(shù)據(jù)，經(jīng)過設(shè)計(jì)，根據(jù)需要選用不同的金屬氧化物混合，經(jīng)870℃以上高溫煅燒制備出CICP顏料。該種顏填料兼具顏料和填料的功能，相比應(yīng)用普通填料的同色系涂料，加入CICP顏填料的涂料在可見光區(qū)域與普通涂料有同樣的反射率，但在近紅外區(qū)顯示出極大的選擇吸收性，能夠很大程度上散射太陽光中的UV和IR部分，Synnefa用CICP制得10種不同顏色的涂料，與同色系的普通涂料作對比，在夏季環(huán)境下，兩者反射率******提高了440%，溫度******降低了10.2℃。巴斯夫也研制出一種可有效反射紅外線的黑色顏料，產(chǎn)品編號為Paliogen?Black和Lumogen?Black對太陽光中的紅外線反射率可以達(dá)到45%，而另外一種Sicopal?Black的反射率也可以達(dá)到30%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的碳黑顏料對紅外線的反射率5%。
新材料的應(yīng)用，也為裝備用太陽熱反射涂料的研制帶來新的方向，如相變材料，具有大潛熱以及在相變點(diǎn)附近近似恒溫的特性，可通過降低對溫度變化敏感的目標(biāo)與背景環(huán)境之間溫度的差異，來改變目標(biāo)的熱紅外輻射特征。目前較常用的方法是將微膠囊化的相變材料作為填料制成涂料，在裝備的不同發(fā)熱部位，涂覆含有不同熔點(diǎn)相變材料的可見光迷彩涂料，改變裝備在紅外熱像圖上的紅外特征，實(shí)現(xiàn)可見光和紅外的雙重一體化偽裝效果。
軍用涂料的研究發(fā)展關(guān)乎國家安全和發(fā)展全局，同時(shí)也是具有高技術(shù)含量和高附加值的產(chǎn)業(yè)。軍用涂料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，既提高涂料產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)化配置，亦推動(dòng)涂料行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
