发射率可调型智能热控涂层的发展现状_史建中

航天碳纳米涂层热控1.引言1.1 概述概述航天领域一直是人类探索宇宙奥秘的关键领域之一。

在航天飞行中，热控是一个至关重要的因素。

由于航天器在太空中将遭受到极端的高温和低温环境，因此热控技术的应用至关重要。

热控技术可以确保航天器在极端环境下的正常运行，保障航天任务的顺利进行。

本文将重点讨论航天领域中热控技术的发展与应用，并介绍碳纳米涂层在热控中的潜力。

航天技术的发展一直在追求更高的效率和更低的成本，并且需要面对越来越复杂和艰巨的任务。

热控技术在这个过程中起着至关重要的作用，不仅能够保护航天器免受极端温度的影响，还可以提高航天器的性能和可靠性。

碳纳米涂层作为一种新兴的材料，具有优异的热传导性能和热阻隔性能。

它可以在航天器表面形成一层薄膜，用于调节航天器与外界环境的热交换。

碳纳米涂层能够吸收外界的热能，并将其迅速传导到其他部分，从而降低了航天器表面的温度。

同时，碳纳米涂层还可以有效隔离航天器内部的热量，防止其散失。

因此，碳纳米涂层在航天热控中具有巨大的潜力。

接下来的正文部分将详细介绍航天技术的发展和碳纳米涂层的应用。

通过对这些内容的研究和分析，我们将更全面地了解航天热控技术的需求以及碳纳米涂层在其中的应用前景。

最后，本文将总结航天技术对热控的需求，并展望碳纳米涂层在航天热控中的潜力。

通过探索和研究这些问题，我们可以为航天技术的发展提供有益的指导和启示。

1.2 文章结构文章结构的部分内容可以包括以下内容：在本文中，将首先回顾航天技术的发展及其对热控的需求。

其次，将介绍碳纳米涂层作为一种新兴技术在热控中的应用。

最后，将总结航天技术对热控的需求，并评估碳纳米涂层在热控中的潜力。

第一部分将着重讨论航天技术的发展。

将回顾航天技术的历史发展，从最初的火箭发射到现代的太空飞行和探索。

将指出随着航天技术的发展，对热控的需求也越来越高。

航天器在进入和离开大气层、在极端温度条件下工作和面临太阳辐射等问题时，都需要有效的热控措施。

2024年功能性涂层复合材料市场发展现状概述功能性涂层复合材料是一种在基材表面形成的多层薄膜，具有特定的功能和性能。

它们被广泛应用于建筑、汽车、电子、航空航天和医疗等领域，以满足不同行业对材料的特定要求。

本文将对功能性涂层复合材料市场的发展现状进行分析。

功能性涂层复合材料的市场分析功能性涂层复合材料市场呈现出快速增长的趋势。

随着全球工业化程度的提高和技术的不断进步，人们对材料功能和性能的需求也在不断增加。

功能性涂层复合材料能够提供防腐蚀、耐磨损、耐高温、导电、隔热等特殊功能，因此受到了众多行业的广泛关注和应用。

市场驱动因素功能性涂层复合材料市场的发展得益于以下几个市场驱动因素：1.技术进步：随着科学技术的进步，新型涂层材料的研发和应用不断涌现。

例如，纳米涂层技术的出现，使涂层材料具有更好的耐磨损性和耐腐蚀性能。

2.行业需求：功能性涂层复合材料能够满足各行业对特定性能的需求，如建筑行业对防腐蚀性能的要求，汽车行业对耐高温性能的要求等。

3.环保意识：涂层材料的环保性能是当前市场关注的焦点之一。

功能性涂层复合材料在环保材料替代方面具有巨大潜力，其低VOC排放和无毒无害的特性符合环保要求。

市场规模与增长趋势功能性涂层复合材料市场的规模不断扩大。

根据市场研究机构的数据，2019年全球功能性涂层复合材料市场规模达到XX亿美元，并且预计在未来几年内将以X％的复合年增长率增长。

市场的增长主要受益于新兴行业的需求增加，如新能源汽车、智能手机和电子设备。

市场竞争格局功能性涂层复合材料市场存在激烈的竞争。

目前，市场上有许多大型的涂料和化学公司参与到功能性涂层复合材料的研发和生产中。

这些公司通过加大研发投入、提高产品性能和质量，以及与客户建立长期合作关系来提高市场竞争力。

市场挑战与机遇功能性涂层复合材料市场面临一些挑战。

首先，技术创新的速度较快，市场竞争压力加大。

其次，涂料行业的环保要求日益严格，对涂层材料的环保性能提出了更高的要求。

收稿日期:2007-04-02;修回日期:2007-05-24作者简介:史建中,1978年出生,硕士,主要从事热控涂层的研究工作综述发射率可调型智能热控涂层的发展现状史建中 曾一兵 刘文言(航天材料及工艺研究所,北京 100076)文 摘 介绍了用于航天器热防护的电致变色和热致相变2种智能热控涂层的基本原理、制备方法及目前的研究现状,对我国智能热控涂层的发展进行了展望。

关键词 热控涂层,发射率,航天器Develop m e nt of Em ittance V ari ab l e Ther mo -Controllable Coati ngsSh i Jianzhong Zeng Y ibing L i u W enyan(A erospace R esea rch Instit ute o fM ater i a ls and P rocessi ng T echno logy ,Be iji ng 100076)Abst ract In th is paper ,t w o types of e m ittance variable ther m o -controllab le coati n g s based on electr ochro m is m and ther m ochro m i s m are i n troduced .The basic princi p le ,preparation m ethods and present status of the m are over -vie w ed .F i n ally ,the counter m easures fo r chi n a s 's m art ther mo -contr o llable coati n gs developm ent are point ou.tK ey w ords Ther m o -Contro llable coati n gs ,E m ittance ,Spacecraft 1 引言热控涂层是空间飞行器热控系统所采用的一种重要材料,其原理是通过调节物体表面涂层的太阳吸收率( s )和发射率( )来控制物体温度。

热障涂层的研究现状与发展方向热障涂层（Thermal Barrier Coatings，TBCs）是一种应用于高温环境下的保护材料，可有效隔热、降低热应力，提高材料的使用寿命和性能。

随着高温领域的不断发展和应用需求的增加，热障涂层的研究也取得了很大的进展。

本文将介绍热障涂层的研究现状和未来的发展方向。

研究现状：1.材料选择：目前，热障涂层常用的材料是陶瓷氧化物，如氧化锆（ZrO2）。

这是因为氧化锆具有良好的高温稳定性和热隔离性能。

同时，为了增加涂层的韧性，常常将氧化锆与其他材料进行复合，如氧化钇（Y2O3）、氧化钆（Gd2O3）等。

2.涂层制备技术：常用的涂层制备技术有等离子喷涂、磁控溅射、物理气相沉积等。

这些技术可以形成致密、均匀的涂层，并能够提供所需的性能。

3.高温性能：研究人员通过改变合金元素的含量和添加合金元素，来改善热障涂层的高温性能。

例如，钛合金元素的添加可以提高热障涂层的抗氧化和抗热腐蚀性能。

4.应用领域：热障涂层广泛应用于航空、能源、汽车等领域。

例如，用于航空发动机的热障涂层可以提高发动机的工作温度，提高燃烧效率，降低燃料消耗。

发展方向：1.纳米材料研究：纳米材料具有较高的比表面积和界面效应，可以提高热障涂层的热导率和热膨胀系数匹配性。

因此，研究者们正在探索利用纳米材料制备热障涂层，并研究其热性能。

2.多层涂层研究：多层热障涂层可以提供更好的隔热性能和更高的耐热性。

目前，研究人员正在研究不同层次和组分的多层涂层结构，以提高涂层的性能。

3.高温腐蚀性能研究：热障涂层在高温腐蚀环境中容易受损。

因此，研究者们正在研究改善热障涂层的高温腐蚀性能，以提高其使用寿命。

4.综合性能优化：除了热性能，热障涂层的机械性能、热膨胀系数匹配性、附着强度等都是重要的指标。

因此，未来的研究将更加注重综合性能的优化，以提高热障涂层的整体性能和可靠性。

总结：热障涂层作为一种重要的保护材料，在高温环境下担负着隔热和降低热应力的任务。

创新视点科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1随着航天技术的不断发展，航天器热控技术的研究也越发深入，它是一门涉及材料学、计算机学、化学、电子学、热学等多学科的综合性新技术，也是保证航天器安全性必不可少的保障之一。

航天器在太空中的环境与地面有着很大的差距，其热环境相当恶劣，背阳面与向阳面的温差可达两百多度，航天器热控的功能保证了航空器的正常在轨运行，使得航天器的各种仪器能有一个维持运转的温度，对于载人航天器而言，还必须要能够满足航天员正常生活和工作的温度环境。

目前，热控涂层是航天器热控的主要手段之一，在航天领域的应用也最为广泛，与此同时，智能热控涂层实现了航空器被动热控技术和主动热控技术的结合，而智能热控技术在航天器上的投入使用也印证了其无与伦比的优越性能。

1 智能热控涂层概述热控涂层是航天器系统维持正常运作所必备的条件之一，主要原理是通过调节航天器的表面阳光吸收率与发射率，达到控制温度的目的。

智能热控涂层是指航天器的热控涂层材料可以根据太空环境温度的高低改变自身的发射率，实现航天器温度系统的自主控制。

当航天器所处的环境温度与保证航天器正常运行所需要的温度相比较高时，智能涂层能够提高发射率排除多余的热量，反之，智能涂层也能够降低发射率，有效减少航天器自身热量的散失，使得航天器的各种仪器和航天员保持适宜的温度。

智能热控涂层是近年来研究出的一种新兴技术，与传统的热控涂层相比，具备一定的优越性。

首先，在物理特性上，智能热控涂层比一般的热控涂层质量轻，能够在一定程度上减少航天器的负担，经实践证明，智能热控涂层能够减少加热功率超过90%，质量减轻超过75%[1]。

其次，智能热控涂层具有一些普通热控涂层所不具备的辅助功能，实现航天器的自主调温，其太阳吸收比非常小，一般在0.5以内，可靠性比较高。

由于这些特性，这项新兴的技术已经受到越来越多的人关注，当前最主要的两种智能热控涂层材料制作方法分别为固相反应法和电致变色。

热控涂层研究进展作者：李娅来源：《科技资讯》2011年第28期摘要:本文介绍了热控涂层的基本概念、工作原理、分类及制备方法,并简要介绍了目前国际上广泛应用的两类热控涂层。

关键词:热控涂层太阳吸收率光学性能中图分类号：V524 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2011)10(a)-0092-021 热控涂层的基本概念热控涂层又称温控涂层,是空间飞行器热控系统所采用的一种重要的材料,它可以通过自身的热物理特性即太阳吸收比(αs)和发射率(ε)来调节控制航天器表面的温度[1～2]。

吸收率是指涂层从指定的能源所吸收的能量与投射在表面上的能量之比。

如果指定的能源为太阳,α称为太阳吸收率,写成αs。

涂层的发射率(ε)是指涂层表面所辐射的热量与黑体在同一温度下所辐射的热量之比。

在航天器的实际应用中,涂层的发射率ε和太阳吸收率αs是最重要的控制因素。

在空间环境中,不同的ε和αs的配合,基本上决定了暴露于空间环境的表面的温度水平。

这可以从以下的计算便可以看出。

设有一绝热平面(如卫星上的一块绝热平面),垂直受太阳辐照,如果无其他热源影响,那么其热平衡温度可以用公式表示。

式中,S为太阳常数。

另有一受太阳辐射的等温球体,其表面的热平衡温度可以用公式表示。

由此可见,表面温度取决于其吸收发射比。

当αs/ε取不同值时,就决定了两个物体的温度水平[3～6]。

2 热控涂层的工作原理在大多数情况下,热控涂层的吸收发射比αs/ε的值越小则航天器的降温程度越大;热控涂层的吸收发射比αs/ε的值越大则航天器的升温程度越大。

而金属的发射率ε很小,所以αs/ε的值很大,金属航天器在太阳辐射下运行,平衡温度很高,为了降低其平衡温度,要在金属底材涂上低αs/ε值的涂层,减少对太阳能的吸收,增加涂层表面的热辐射,延长空间飞行器的使用寿命,并保证航天器及其中的仪器设备维持在正常的工作温度范围内。

当轨道姿态和结构材料的性质确定后,航天器表面的温度T与该表面材料对于太阳的吸收率(αs)成正比,与表面材料的热发射率(ε)成反比。

反射隔热涂料半球发射率的检测方法及设备介绍姜广明;郭晶;马海旭;王连盛【摘要】根据反射隔热涂料半球发射率检测的三种常见方法,总结反射隔热涂料标准中的技术指标.介绍测试半球发射率的便携式辐射率仪法的设备原理及组成.比对稳态量热计法和便携式辐射率仪法测得的反射隔热涂料的半球发射率的结果.【期刊名称】《工程质量》【年(卷),期】2018(036)009【总页数】3页(P78-80)【关键词】反射隔热涂料;半球发射率;稳态量热计法;便携式辐射率仪法【作者】姜广明;郭晶;马海旭;王连盛【作者单位】中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013;中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013;中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013;中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7+20 引言半球发射率是指一个辐射源在半球方向上的辐射出射度与具有同一温度的黑体辐射源的辐射出射度的比值。

根据不同的测量原理，半球发射率的测量方法可分为量热法、反射率法、能量法和多波长测量法等多种方法［1］。

高半球发射率的反射隔热涂料能有效降低围护结构综合传热系数，具有显著的隔热降温效果［2］。

徐斌［3］通过参数分析和仿真计算说明了反射隔热涂料的半球发射率提高，可以降低房间的空调负荷，节约大量的电能。

1 半球发射率的检测方法国内反射隔热涂料的标准众多，按照检测半球发射率的方法不同，可分为三类。

第一类是依据 GJB 2502－1995《卫星热控涂层试验方法》中的稳态量热计法（即方法 310）。

我国早期的反射隔热涂料标准，如 GB/T 25261－2010《建筑用反射隔热涂料》，JC/T 1040－2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》，JG/T 235－2008《建筑反射隔热涂料》等都采用的是这种国军标的方法。

GJB 2502－1995《卫星热控涂层试验方法》中的稳态量热计法示意图如图1所示。

基于专利视角的全球航天器用热控涂层发展趋势与我国发展对
策研究
刘玮;傅剑;宋力昕
【期刊名称】《中国发明与专利》
【年(卷),期】2024(21)4
【摘要】全球航天产业持续扩大,热控涂层作为航天器热控制设计中常用且必不可少的热控材料,在需求牵引下迅速发展。

航天器在不同轨道高度对热控的需求有所不同,逐步形成了不同类型的热控涂层。

本文从专利视角分析了不同类型热控涂层的发展趋势和国内头部企业构成,分析技术和竞争格局,为当局者和拟入局者在航天器用热控涂层技术领域的研究方向、市场布局、专利保护和风险防控提供参考和指导依据。

【总页数】6页(P25-30)
【作者】刘玮;傅剑;宋力昕
【作者单位】中国科学院上海硅酸盐研究所
【正文语种】中文
【中图分类】G306;V45
【相关文献】
1.原子氧对航天器用有机热控涂层影响的研究
2.航天器用镁合金防腐-热控一体化涂层制备工艺研究
3.航天器用低太阳吸收比无机热控涂层制备及性能研究
4.基于
专利数据的全球太赫兹近场显微成像技术发展状况分析与我国发展对策研究5.基于专利数据的全球氢能产业技术创新态势分析与我国发展对策研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

低吸收高发射热控涂层及填料发展展望张东，张有玮，张家强，张立功，崔庆新，白晶莹，孙浩然(北京卫星制造厂有限公司，北京100190)摘要：针对空间环境温差大、环境恶劣的问题，阐述了热控涂层在航天领域的重要性，以及未来航天器对热控涂层提出的高散热、轻量化、长寿命等新要求#结合常用涂层类型，重点介绍国内外低吸收高发射热控涂层的研制概况和现有喷涂型低吸收高发射热控涂层存在太阳光紫外波段光吸收过高、涂层性能退化快等问题。

阐明影响热控涂层热辐射性能的关键因素在于填料性能，然后对常用的热控填料进行总结，并对应用最广泛的氧化锌填料的改性方法和仍然存在的问题做出归纳，最后提出解决问题的方法是使用新型多孔材料介孔分子筛对氧化锌进行改性处理，并对改性方法进行调研#结果显示，此方法可以很好地解决现有涂层的问题并满足未来航天器对涂层的新要求#关键词：氧化锌；低吸收；高发射；热控涂层；热控填料；未来发展中图分类号:TG174.44文献标志码:ADevelopment Prospect of Low Absorption and High Emissivity Thermal Control Coatings and Pigments ZHANG Dong,ZHANG Youwei,ZHANG Jiaqiang,ZHANG Ligong,CUI Qingxin,BAI Jingying,SUN Haoran(Beijing Spacecraft Manufacturer Co.,Ltd.,Beijing100190,China)Abstract:In view of the problems of large temperature difference and harsh environment in the space environment,it was expounded that the importance of thermal control coatings in the aerospace field and the new requirements of high heat dissipation,lightweight and long-life for thermal control coatings put forward by spacecraft in the bined with the commonly used thermal control coating types,it was mainly introduced that the development of domestic and foreign low-ab­sorption and high-emissivity thermal control coatings and the problems such as high absorption of solar ultraviolet band and rapid degradation of coatings performance of the existing spray-type low-absorption and high-emissivity thermal control coa t-ings.I t was clarified t h at t h e key fac t o r affec t i n g t h e t h ermal radiation performance of t h e t h ermal con t rol coating was t h e pigment s performance.Then t h e commonly used pigment s were summarized,and we concluded t h e mos t widely used zinc oxide pigment modification met h ods and t h e remaining problems.Finally,t h e proposed met h od to solve t h e problem was u­sing a new porous ma t e rial mesoporous molecular sieve to modify zinc oxide,and t h e modification met h od was investiga t e d. Theresulsshowed ha hisme hodcouldsolve heexis ingcoaingproblemswelandmee henewrequiremen sof hefu-t u re spacecraft for t h e coa t i n g.Keywords：zinc oxide ,low absorption,high emissiv i t y,t h ermal con t r ol coatings,pigmen t ,fu t u re developmen t由于空间环境恶劣％&,温差达到上百摄氏度,而航天器内部的精密仪器无法抵抗如此巨大温差的高低温交变閃。

2023年热反射隔热涂料行业市场规模分析热反射隔热涂料是一种具有优异隔热防水性能的新型建筑涂料，随着新型建材的开发，低碳环保的理念越来越受到重视，该涂料逐渐成为市场上的热门产品。

在这种趋势下，热反射隔热涂料行业的市场规模也在逐渐扩大。

本文将就热反射隔热涂料的市场规模、发展趋势以及市场竞争情况进行分析。

一、市场规模按照涂料的类型进行分类，热反射隔热涂料主要分为两种：水性热反射隔热涂料和有机硅热反射隔热涂料。

近年来，热反射隔热涂料在中国市场的发展非常迅速，相比其他壁材涂料，其市场占有率也在逐年提高。

根据国家市场监管总局公布的涂料销售情况，2019年热反射隔热涂料行业销售额达到了109.8亿元，同比增长超过20%。

预计到2025年，中国热反射隔热涂料市场规模将超过200亿元。

二、市场发展趋势1. 低碳环保的理念低碳环保已经成为现代建筑的发展趋势，针对这种趋势，热反射隔热涂料作为一种绿色环保的新型建筑涂料正得到越来越多的关注。

2. 未来卫生安全需求将增加2020年新冠病毒疫情的爆发对建筑业产生了一定影响，建筑涂料行业也受到了冲击。

好在热反射隔热涂料有着抗菌、防霉、健康环保的优势，对卫生安全的需求将成为未来市场的重要驱动力。

3. 建筑节能市场的潜力逐年释放建筑节能领域的发展空间也越来越大，预计到2025年我国的建筑节能市场规模将达到5000亿元，而热反射隔热涂料和墙体保温材料是实现建筑节能的关键产品之一。

三、市场竞争状况1. 国际品牌商占据市场主导地位多年来，我国建筑涂料市场一直被国际品牌商垄断。

尽管国内品牌商挑战他们的态势增加，但国际品牌商仍然是热反射隔热涂料市场的主导者。

2. 国内品牌商发展势头良好近年来，国内品牌商也在朝着自主研发和创新的方向努力。

随着技术水平的提升和产品质量的改善，其在市场上的竞争力与日俱增。

3. 市场竞争日趋激烈热反射隔热涂料市场竞争激烈，价格战也不断升级。

品牌商之间在价格上的恶性竞争导致产品的集中度降低，这对于整个行业的发展都不利。

基于二氧化钒粉体的智能控温涂料研究现状及发展趋势毕爱红朱金华（海军工程大学理学院，武汉 430033）摘要：智能控温涂料是一种能在低温时透射红外光，而在高温时反射红外光的涂料。

介绍了VO2及其掺杂粉体，以及基于VO2粉体的智能控温涂料的研究现状。

提出了其今后的发展趋势。

关键词：VO2粉末；相变性能；智能控温涂料中图分类号：TQ 637 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2009）10-0024-040 引言太阳光照射在物体表面时，物体主要吸收近红外光能量使其表面温度升高，而近红外光能量占太阳光总能量的50％。

在夏季，阳光照射在物体表面时，表面温度可达70~80℃，此时需要反射红外光使物体表面温度降低；在冬季气温低时，需要透过红外光保温。

即需要一种能在高温时反射红外光，而低温时透过红外光且能同时透射可见光的智能控温材料，从而节约能源和保护环境。

目前有很多关于太阳热反射隔热涂料方面的报道，但仅停留在寻找传统的低红外光吸收无机填料及其配用基础上，如钛白粉、氧化锌、硫酸钡、二氧化硅、铁黑、铁红、铁黄、滑石粉、玻璃微珠等，仅仅依赖于高分子成膜物质和传统无机材料反射红外光的性能上。

其共同缺点是反射太阳红外光的效率不高，并且只有反射红外光的功能，而在低温下没有透射红外光的作用，起不到自动调节温度的作用。

二氧化钒（VO2）是一种在68℃附近具有相变功能的氧化物。

可以设想，如果将具有相变功能的VO2粉体材料复合到基料中，再配以其他的颜填料，可以制成一种基于VO2的复合智能控温涂料。

物体表面涂覆此种涂料后，当内部温度低的时候，红外光可进入内部；当温度升高到临界相变温度时，发生相变，此时红外光透过率降低，内部温度逐渐降低；当温度降[收稿日期] 2009-07-06到一定温度后，VO2发生逆相变，红外光透过率又增大，从而实现智能控温。

可见，制备智能控温涂料的关键是制备具有相变功能的VO2粉体。

1 相变原理在68℃时，VO2由低温的半导体、反铁磁、类似MoO2构型的畸变金红石型结构单斜相迅速转变到高温态的金属、顺磁、金红石型结构四方相，内部V-V 共价键变为金属键，呈现金属态，自由电子的导电作用急剧增强，光学特性发生明显的变化。

航天器智能热控技术研究现状及展望王瑾;刘小旭;李德富;陈益;巩萌萌【摘要】With the development of complex space mission like spacecraft orbit maneuver and rapid mobility, thermal control system should realize intelligent control to satisfy spacecraft operate effectively andreliability.Firstly, this paper introduces the classification and the application of spacecraft intelligent thermal control technology, and then the research advances from home and abroad in the intelligent thermal control technology are reviewed.Finally, suggestions of future research areas of thermal control autonomous management are made which can supply reference for future spacecraft intelligent thermal control.%随着航天器变轨、快速机动等复杂空间任务的发展,热控系统需要根据不同的要求进行智能化控制以满足航天器的高效可靠工作.文章首先介绍了航天器智能热控技术的分类及应用;然后,总结了国内外智能热控技术的发展现状;最后,提出了热控系统自主管理的进一步研究方向,为未来航天器的热控智能控制技术发展提供了参考依据.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2017(036)009【总页数】4页(P8-10,14)【关键词】航天器;快速机动;智能热控;自主管理【作者】王瑾;刘小旭;李德富;陈益;巩萌萌【作者单位】北京宇航系统工程研究所,北京 100076;北京宇航系统工程研究所,北京 100076;北京宇航系统工程研究所,北京 100076;北京宇航系统工程研究所,北京100076;中国运载火箭技术研究院研究发展中心,北京 100076【正文语种】中文【中图分类】V416热控系统作为航天器七大子系统之一，在航天器整个任务周期中，担负着为航天器内部所有机电设备、有效载荷等空间任务单元提供安全可靠的温度环境的重要任务。

热控涂层研究进展作者：李娅来源：《科技资讯》 2011年第28期李娅(西安航空技术高等专科学校车辆与医电工程系西安 710077)摘要:本文介绍了热控涂层的基本概念、工作原理、分类及制备方法,并简要介绍了目前国际上广泛应用的两类热控涂层。

关键词:热控涂层太阳吸收率光学性能中图分类号：V524 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2011)10(a)-0092-021 热控涂层的基本概念热控涂层又称温控涂层,是空间飞行器热控系统所采用的一种重要的材料,它可以通过自身的热物理特性即太阳吸收比(αs)和发射率(ε)来调节控制航天器表面的温度[1～2]。

吸收率是指涂层从指定的能源所吸收的能量与投射在表面上的能量之比。

如果指定的能源为太阳,α称为太阳吸收率,写成αs。

涂层的发射率(ε)是指涂层表面所辐射的热量与黑体在同一温度下所辐射的热量之比。

在航天器的实际应用中,涂层的发射率ε和太阳吸收率αs是最重要的控制因素。

在空间环境中,不同的ε和αs的配合,基本上决定了暴露于空间环境的表面的温度水平。

这可以从以下的计算便可以看出。

设有一绝热平面(如卫星上的一块绝热平面),垂直受太阳辐照,如果无其他热源影响,那么其热平衡温度可以用公式其中T为航天器达到热平衡的绝对温度,S为太阳常数,σ是Stefan-Boltzmann常数,Ap为航天器垂直于太阳辐射方向的有效面积,A为航天器的有效面积,αs是航天器表面的太阳吸收率,εH是航天器的表面的半球向红外发射率,对于特定的航天器或者设备,因为S,σ,Ap,A都是常数,所以航天器或者设备的平衡温度可以通过选择不同αs/ε来决定。

最终实现热控制,保证航天器的结构、仪器设备在高低温运行情况下都不超出允许的温度范围。

3 热控涂层的分类根据航天器的热控要求,国、内外已研制出多种热控涂层。

按照不同的分类标准主要可以分为以下类型的额热控涂层。

3.1 按照热控涂层的组成特点分类按涂层的组成特点可分为以下几点。

专利名称：变发射率、变反射率电致变色智能热控涂层及制备方法
专利类型：发明专利
发明人：卢鹉,孙明明,史建中,曾一兵,李颖,罗正平,詹磊,付大光,李季,王献红
申请号：CN201010622166.9
申请日：20101227
公开号：CN102176103A
公开日：
20110907
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：变发射率、变反射率电致变色智能热控涂层及制备方法，采用导电高分子预先掺杂控制、多层复合光电匹配的方式有效降低了电致变色起始电压，提高电致变色活性层的反射率和发射率的变化范围。

制备的电致变色涂层直流驱动，驱动电压小于2V，反射率变化大于0.4，发射率变化大于0.25，经历100次正负100度温度交变后涂层反射率发射率变化仍满足上述指标，基本满足航天飞行器智能热控需求。

申请人：航天材料及工艺研究所,中国科学院长春应用化学研究所
地址：100076 北京市丰台区南大红门路1号
国籍：CN
代理机构：中国航天科技专利中心
代理人：杨虹
更多信息请下载全文后查看。

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2010.06.23*CN101748465A*(21)申请号 200910312880.5(22)申请日 2009.12.31C25D 11/26(2006.01)(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人孙秋 辛铁柱 姚忠平 唐辉姜兆华 王福平(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109代理人韩末洙(54)发明名称一种钛合金基体上耐高温高发射率涂层的制备方法(57)摘要一种钛合金基体上耐高温高发射率涂层的制备方法，它涉及钛合金基体上涂层的制备方法，解决现有钛合金表面高发射率涂层结合力低、热震性能差的问题。

方法如下：一、将钛合金打磨、清洗；二、将主盐、分散剂和添加剂配成胶体电解液；三、将钛合金置于装有电解液的不锈钢槽体中，以钛合金做阳极、槽体为阴极，在脉冲微弧氧化电源的作用下，在钛合金基体上制得耐高温高发射率涂层。

本发明制得的涂层在700℃条件下的发射率为0.8～1.0，涂层与基体结合力好，其拉伸强度≥30MPa ，剪切强度为15MPa ～25MPa ，在测试条件为700℃到室温的热震循环100次涂层不脱落，可以应用于高超声速飞行器的外蒙皮的热防护层。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页CN 101748465 AC N 101748465 A1.一种钛合金基体上耐高温高发射率涂层的制备方法，其特征在于钛合金基体上耐高温高发射率涂层的制备方法按以下步骤进行：一、将钛合金的表面用2000号砂纸打磨去掉表面的氧化层，然后放入丙酮中超声清洗3min～10min；二、电解液由主盐、分散剂、添加剂和水配成，主盐浓度为5g/L～50g/L，分散剂浓度为4g/L～40g/L，添加剂浓度为2g/ L～20g/L；三、将经步骤一处理的钛合金置于装有经步骤二配制的胶体电解液的不锈钢槽体中，以钛合金做阳极、不锈钢槽体为阴极，采用脉冲微弧氧化电源供电，在脉冲电压为350V～600V、频率为50Hz～3000Hz、占空比为10％～45％、电解液温度为20℃～40℃的条件下微弧氧化10min～90min，即可在钛合金基体上制备耐高温高发射率涂层；其中步骤二中所述的主盐为磷酸三钠、硅酸钠和偏铝酸钠中的一种或其中几种的组合；步骤二中所述的添加剂为氧化铁粉末、氧化镍粉末、氧化铜粉末、氧化钴粉末、氧化铬粉末、碳化硅粉末和氮化硼粉末中的一种或其中几种的组合；步骤二中所述的分散剂为EDTA二钠、壬基酚聚氧乙烯醚NP-5、壬基酚聚氧乙烯醚NP-9和辛基酚聚氧乙烯醚OP-10中的一种或其中几种的组合。