环境障-红外隐身涂层及其制备方法

1.一种环境障-红外隐身涂层，其特征在于，包括依次层叠设置的SiC基陶瓷基体、粘接层、中间层和红外隐身层；所述中间层相对临近所述红外隐身层的一侧表面上设置有至少一个刻蚀区，所述红外隐身层包含陶瓷柱状晶、陶瓷颗粒以及相邻两个所述陶瓷柱状晶之间的柱状空腔，所述陶瓷颗粒填充在所述刻蚀区内，所述陶瓷柱状晶位于所述中间层具有所述刻蚀区的表面的未刻蚀区域，所述柱状空腔位于所述陶瓷颗粒的上方。 2.如权利要求1所述的环境障-红外隐身涂层，其特征在于，所述红外隐身层具有下述特征(1)-(4)中的至少一项：(1)所述红外隐身层的材料包括稀土锆酸盐和稀土铪酸盐中的一种或多种；(2)所述陶瓷柱状晶的宽度为10μm-40μm；(3)所述红外隐身层的厚度为100μm-150μm；(4)所述陶瓷颗粒的平均粒径为0.5μm-10μm；(5)所述陶瓷柱状晶在所述红外隐身层中的体积占比为40%-80%；(6)所述陶瓷颗粒在所述红外隐身层中的体积占比为5%-30%；(7)所述柱状空腔在所述红外隐身层中的体积占比为10%-40%；(8)所述柱状空腔沿所述红外隐身层的厚度方向贯穿所述红外隐身层，所述柱状空腔的宽度为8μm-15μm。 3.如权利要求1所述的环境障-红外隐身涂层，其特征在于，所述中间层具有下述特征(1)-(4)中的至少一项：(1)所述刻蚀区的深度为5μm-50μm，所述刻蚀区的宽度为10μm-30μm，相邻两个所述刻蚀区的间距为20μm-200μm；(2)所述中间层的厚度为80μm-150μm；(3)所述中间层的材料包括硅酸镱和焦硅酸镱中的一种或两种；(4)所述中间层的孔隙率＜10%。 4.如权利要求1至3任一项所述的环境障-红外隐身涂层，其特征在于，所述粘结层具有下述特征(1)-(2)中的至少一项：(1)所述粘接层的厚度为60μm-125μm；(2)所述粘接层的材料包括Si。 5.如权利要求1至3任一项所述的环境障-红外隐身涂层，其特征在于，所述SiC基陶瓷基体选自碳化硅基体或碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料基体。 6.一种环境障-红外隐身涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：对SiC基陶瓷基体的至少一侧表面进行喷砂预处理；在喷砂预处理后的所述SiC基陶瓷基体的表面形成粘接层，在所述粘接层相对远离所述SiC基陶瓷基体的表面形成中间层；对所述中间层进行刻蚀处理，以在所述中间层相对远离所述粘接层的表面上形成至少一个刻蚀区；在所述中间层具有所述刻蚀区的表面上形成红外隐身层，所述红外隐身层包含陶瓷柱状晶、陶瓷颗粒以及相邻两个所述陶瓷柱状晶之间的柱状空腔，所述陶瓷颗粒填充在所述刻蚀区内，所述陶瓷柱状晶位于所述中间层具有所述刻蚀区的表面的未刻蚀区域，所述柱状空腔位于所述陶瓷颗粒的上方。 7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述粘接层的制备方法包括大气等离子喷涂。 8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述粘结层的制备方法包括下述条件(1)-(6)中的至少一项：(1)所述大气等离子喷涂的喷涂电流为500A-700A；(2)所述大气等离子喷涂的喷涂功率为35KW-40KW；(3)所述大气等离子喷涂采用的气体包括氩气，氩气流速为30slpm-40slpm；(4)所述大气等离子喷涂采用的气体包括氢气，氢气流速为5slpm-8slpm；(5)所述大气等离子喷涂的送粉速率为25g/min-35g/min；(6)所述大气等离子喷涂的喷涂距离为80mm-100mm。 9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述中间层的制备方法包括大气等离子喷涂。 10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述中间层的制备方法包括下述条件(1)-(6)中的至少一项：(1)所述大气等离子喷涂的喷涂电流为500A-700A；(2)所述大气等离子喷涂的喷涂功率为40KW-45KW；(3)所述大气等离子喷涂采用的气体包括氩气，氩气流速为30slpm-40slpm；(4)所述大气等离子喷涂采用的气体包括氢气，氢气流速为8slpm-12slpm；(5)所述大气等离子喷涂的送粉速率为25g/min-35g/min；(6)所述大气等离子喷涂的喷涂距离为80mm-100mm。 11.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述中间层的制备方法包括等离子物理气相沉积。 12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述中间层的制备方法包括下述条件(1)-(5)中的至少一项：(1)所述等离子物理气相沉积的沉积电流为1100A-1200A；(2)所述等离子物理气相沉积的沉积功率为30KW-40KW；(3)所述等离子物理气相沉积采用的等离子气体包括氩气和氦气，氩气流速为20slpm-40slpm，氦气流速为30slpm-60slpm；(4)所述等离子物理气相沉积的送粉速率为8g/min-10g/min；(5)所述等离子物理气相沉积的喷涂距离为600mm-800mm。 13.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，采用脉冲激光对所述中间层进行刻蚀处理。 14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀处理包括下述条件(1)-(7)中的至少一项：(1)所述脉冲激光的激光器中心波长为355nm；(2)所述脉冲激光的激光器聚焦光斑直径为10μm-20μm；(3)所述脉冲激光的激光器脉宽为10ns-20ns；(4)所述脉冲激光的激光功率为3W-10W；(5)所述脉冲激光的重复频率为10kHz-30kHz；(6)所述脉冲激光的扫描速度为50mm/s-200mm/s；(7)所述脉冲激光的扫描重复次数为1次-5次。 15.如权利要求6至14任一项所述的制备方法，其特征在于，所述红外隐身层的制备方法包括等离子物理气相沉积。 16.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述红外隐身层的制备方法包括下述条件(1)-(7)中的至少一项：(1)所述等离子物理气相沉积的真空度为1mbar-5mbar；(2)所述等离子物理气相沉积采用的工作气体包括氩气和氦气，氩气流速为20slpm-40slpm，氦气流速为30slpm-60slpm；(3)所述等离子物理气相沉积的喷枪距离为800mm-1200mm；(4)所述等离子物理气相沉积的沉积电流为1800A-2100A；(5)所述等离子物理气相沉积的沉积功率为55kW-65kW；(6)所述等离子物理气相沉积的送粉速率为8g/min-10g/min；(7)所述等离子物理气相沉积的样品预热温度为600℃-800℃。