低α_s无机热控涂层及其空间防护作用研究

介绍了两种无机热控涂层的组成工艺及性能,并讨论了影响涂层性能的因素。用LAMBDA-9分光光度计和扫描电镜(SEM)对在模拟原子氧(AO)环境中,无机热控涂层太阳光吸收率(αs)的变化和它们的防护作用进行了表征研究。结果表明,该涂层具有良好的空间稳定性和较低的αs,能有效抵御AO的侵蚀,对空间材料可起到满意的防护效果。尤其是10-3涂层的αs最低,性能最稳定。

正钛酸锌无机热控涂层制备及其性能研究

目的开展以正钛酸锌(Zn_2TiO_4)为填料的无机热控涂层研究,丰富和发展具有低太阳吸收比(α_S)、高红外发射率(ε_H)的空间稳定热控涂层体系。方法首先以草酸、四氯化钛和氯化锌等为原料,通过共沉淀、高温固相烧结和酸性提纯结合的方法制备了Zn_2TiO_4粉体,并使用XRD和SEM对粉体的晶体结构和微观形貌进行了表征。然后以Zn_2TiO_4为填料,硅酸钾(K_2SiO_3)为粘接剂,配制了热控涂料。采用划格法和热循环试验对涂料的结合力和热环境适应性分别进行了研究。结果酸性提纯处理后,实现了高纯度Zn_2TiO_4填料的制备,粒径为0.5～3μm。Zn_2TiO_4/K_2SiO_3无机热控涂层的太阳吸收比为0.13±0.02,红外发射率为0.90±0.02,划格法的结合力等级为1级,经100次-196～200℃热循环试验后,涂层无脱落现象。结论使用高纯度Zn_2TiO_4填料制得的无机热控涂层具有优异的热控性能,可以满足航天器高效、长寿命的热控设计需求,在航天器外表面具有良好的应用前景。

KS-B高吸收高发射率无机热控涂层低轨环境效应

目的研究低轨环境对KS-B高吸收高发射无机热控涂层(简称KS-B涂层)性能的影响。方法对KS-B涂层分别进行总剂量为3.9×1022 atoms/cm2的原子氧辐照、剂量为5000 ESH的真空-紫外辐照、总注量为9.30×1011p/cm2的真空-质子及总注量为1.108×1014e/cm2的真空-电子综合辐照试验,分析空间模拟辐照环境中KS-B涂层太阳吸收比(αS)、半球发射率(εH)、表面形貌、表面组分含量、质量损失率等性能的变化规律,研究KS-B涂层的耐空间环境稳定性。结果原子氧暴露后,KS-B涂层太阳吸收比增加0.003,半球发射率增加0.004;原子氧辐照后,KS-B涂层表面形貌出现了一定程度的糙化,表面Si、O元素含量下降。初始暴露时,KS-B涂层质量损失率逐渐提高,最终质量损失率为0.96%。真空-紫外辐照后,KS-B涂层太阳吸收比增加0.003,半球发射率无变化。真空-质子及真空-电子辐照前后,KS-B涂层太阳吸收比增加0.001,半球发射率无变化。结论经历原子氧、真空-紫外、真空-质子及真空-电子模拟辐照后,KS-B涂层的太阳吸收比及半球发射率变化较小,具有较好的耐空间辐照性能,可以满足空间站等低轨航天器的长寿命服役需求。

卫星结构板涂装无机热控涂层工艺

对卫星结构板涂装无机白漆热控涂层工艺进行研究,考察了涂装前打磨工艺对结构板强度、涂层结合力的影响,并研究了较低温烘烤固化对涂装后无机白漆涂层外观、厚度、热辐射性能等的影响。结果表明:采用80#砂纸纵横交错打磨2~3遍能够满足无机涂层在结构板表面的附着力,且对0.3 mm厚蒙皮结构板强度无影响,强度指标仍满足薄壁蜂窝夹层强度的要求。采用85℃/12 h的较低温烘烤工艺能够满足涂层外观、厚度、热辐射性能等各项指标要求。