耐热涂料主要由成膜物、颜填料、助剂和溶剂等组成。利用成膜物和颜填料的高温稳定性或化学转化后依然具有连续结构的特性,使涂料具备特殊的耐热能力。依据涂料的特性施工涂覆于被保护基材表面,并按一定温度固化后方可发挥其功能作用。
按照成膜物的组成和结构,耐热涂料分为有机聚合物型耐热涂料、无机盐型耐热涂料和转化型耐热涂料。①有机聚合物型耐热涂料。以低分子量至中等分子量的低聚物为成膜物。在涂装时,通过添加固化剂或者加热的方式使成膜物发生聚合反应,形成具有一定强度和介质隔离性的涂层。常用的成膜物是有机硅树脂和有机氟树脂等。②无机盐型耐热涂料。以无机盐为成膜物。在涂装时,需要向涂料中加入相应的催化剂或者加热,使其形成具有一定分子结构连续相的涂层。常用的有磷酸盐体系和硅酸盐体系。③转化型耐热涂料。以可陶瓷化的有机物前驱体为成膜物。在涂装时,需要在一定的气氛和温度下进行热处理,通常对升温速率、降温速率和保温时间等参数有较为严格的要求,使涂覆的前驱体发生转化反应并形成致密的陶瓷涂层。常用的成膜物有聚碳硅烷、聚硅氮烷及其相应的衍生物等。
耐热涂料的研究方法主要包括耐热原材料的选取与复配、配方设计研究、制备工艺研究、施工工艺研究、耐热性能检测方法研究、应用工艺方法研究等。在高温环境中服役的金属、非金属均可使用耐热涂料进行防护,如航空发动机、尾喷管以及锅炉,灶具,汽车等。随着耐热涂料技术的不断革新,特殊领域对耐热涂料提出了更多综合性能的要求,如防腐、隔热、导热、导电以及隐身等。