复合基材的涂覆方法与流程

技术特征：
1.一种复合基材的涂覆方法，特征在于其包括以下步骤：a-通过在水性介质中混合来制备溶胶-凝胶组合物：1-至少一种式(i)的金属醇盐m(or1)
x
，其中r1代表c
1-c4烷基，m代表选自由过渡金属、镧系元素、磷、镁、锡、锌、铝和锑组成的组中的金属，x是代表金属化合价的整数，2-在至少一种式(ii)r
3m
si(or2)
4-m
的有机烷氧基硅烷的存在下，其中r2代表c
1-c4烷基，m代表在1、2和3之间选择的整数，并且每个r3彼此独立地代表不可水解基团，选自聚二甲基硅氧烷、c
1-c
18
烷基、c
2-c4烯基、c
2-c4炔基、c
6-c
10
芳基、甲基丙烯基、甲基丙烯基(c
1-c
10
烷基)或甲基丙烯酰氧基(c
1-c
10
烷基)、环氧烷基或环氧烷氧基烷基，其中烷基为直链、支链或环状c
1-c
10
烷基，并且烷氧基为c
1-c
10
烷氧基、c
2-c
10
卤代烷基、c
2-c
10
全卤代烷基、c
2-c
10
巯基烷基、c
2-c
10
氨基烷基(c
2-c
10
氨基烷基)氨基(c
2-c
10
烷基)、二(c
2-c
10
亚烷基)三氨基(c
2-c
10
烷基)、咪唑基-(c
2-c
10
烷基)和c
2-c
10
亚氨基烷基，3-并且在任选氧化物或金属颗粒的存在下，4-通过混合组合物以使有机-无机杂化网络缩合，b-将步骤a)中获得的溶胶-凝胶组合物在复合基材上沉积至少一个底涂层；c-以及在涂覆有在步骤b)中获得的底涂层的复合基材上沉积至少一个后续涂层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属m选自由cu、mn、sn、fe、mg、zn、al、p、sb、zr、ti、hf、ce、nb、v和ta组成的组，有利地由zr、ti和al组成的组。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤a)中获得的溶胶-凝胶组合物中的si/m摩尔比介于0.1和0.5之间，有利地0.3≤si/m≤0.5。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)中得到的溶胶-凝胶组合物的氧化物或金属颗粒的含量相对于组合物的总质量为0-50质量％，有利地相对于组合物的总质量为5-15质量％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b)中得到的子层的厚度介于5μm和200μm之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤c)的后续涂层为金属、陶瓷、金属陶瓷或增强或未增强聚合物或混合物的层，有利地为金属层。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，步骤c)是热喷涂步骤，有利地是冷喷涂。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述基材为有机基质复合材料。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，其包括在沉积溶胶-凝胶底涂层的步骤b)之前制备复合基材表面的在先步骤α)，有利地通过脱脂然后喷砂或砂磨。10.根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，其包括在步骤b)和c)之间的中间步骤b1)，即在200℃的最高温度下对在步骤b)中获得的涂覆的复合基材进行热处理，有利地进行2小时，因此在步骤b1)中获得的基材上实施步骤c)。
11.根据权利要求1至10中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，其包括位于步骤b)和c)之间或可选步骤b1)和c)之间的中间步骤b2)，增加步骤b)或步骤b1)中获得的涂覆的复合基材表面粗糙度，步骤c)在步骤b2)中获得的基材上实施。12.根据权利要求1至9和11中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，将易熔颗粒添加到步骤a)的溶胶-凝胶组合物中，并且在步骤b)和c)之间包括热处理或化学蚀刻的中间步骤b3)，以去除步骤b)中获得的基材的孔隙率，步骤c)在步骤b3)中获得的基材上实施。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)中获得的溶胶-凝胶组合物具有受控的凝胶状态，并且步骤c)中沉积的颗粒渗入溶胶-凝胶底涂层，从而产生嵌入底涂层的颗粒的浓度梯度。14.根据权利要求1至11中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，其包括在步骤b)和c)之间或可选步骤b1)和步骤c)之间的中间步骤b4)，用在水性介质中混合得到的溶胶-凝胶组合物的附加底涂层涂覆在步骤b)或可选步骤b1)中得到的复合基材：1-如权利要求1所定义的至少一种式(i)的金属醇盐m(or1)
x
，2-在如权利要求1所定义的至少一种式(ii)r
3m
si(or2)
4-m
的有机烷氧基硅烷的存在下，3-并且在任选氧化物或金属颗粒的存在下，4-通过混合组合物以使有机-无机杂化网络缩合，溶胶-凝胶组合物具有受控的凝胶状态，并且其特征在于，步骤c)步骤b4)中获得的基材上实施，使得在步骤c)期间沉积的颗粒渗透到附加溶胶-凝胶底涂层中，从而产生嵌入附加底涂层中的颗粒的浓度梯度。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述复合基材为发动机或机舱部件，有利地为风扇叶片、风扇外壳或出口导叶。16.一种可通过根据权利要求1至15中任一项所述的方法获得的涂覆的复合基材。17.通过在水性介质中混合获得的溶胶-凝胶组合物的用途：1-如权利要求1所定义的至少一种式(i)的金属醇盐m(or1)
x
，2-在如权利要求1所定义的至少一种式(ii)r
3m
si(or2)
4-m
的有机烷氧基硅烷的存在下，3-并且在任选氧化物或金属颗粒的存在下，4-通过混合组合物以使有机-无机杂化网络缩合，作为复合基材的底涂层，以便在后续涂层沉积期间保护所述基材和/或改善所述基材上的附着性。

技术总结
本发明涉及一种复合基材的涂覆方法，其特征在于包括以下步骤：a-通过在水性介质中混合来制备溶胶-凝胶组合物：1-至少一种式(I)的金属醇盐M(OR1)，2-在至少一种式(II)R3mSi(OR2)


技术研发人员：索菲
受保护的技术使用者：赛峰集团
技术研发日：2020.08.27
技术公布日：2022/6/4