[发明专利]一种可变发射率热控涂层及其镀制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类航天器涂层技术，具体地说是一种可变发射率热控涂层及其镀制方法。

背景技术

目前，航天器部件热控涂层采用二氧化钒相变膜技术，但二氧化钒相变膜在高温态具有金属特性、发射率低，而在低温态具有半导体特性，透过率高，发射率的变化率小，无法满足新型航天器部件对涂层发射率的要求；由于现有技术相变涂层处于部件的最外表面，直接与空间环境作用，电子、质子、紫外、原子氧等的作用将引起相变涂层性能的迅速退化，空间环境适用性能差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种可变发射率热控涂层及其镀制方法，涂层具有相变温度区间窄，发射率变化率大，空间环境稳定性好，可广泛用于各类航天器的热控制；镀制方法具有沉积速率高、大面积厚度均匀性好、致密度好、光学常数稳定等特点。

实现本发明目的的具体技术方案是：一种可变发射率热控涂层，特点是在物体基底表面依次镀制过渡层膜、金属高反射镀膜、过渡层膜、多层光学膜、相变膜、多层光学膜、防静电膜而形成的。

所述过渡层膜为氧化铝镀膜。

所述光学膜为红外膜。

所述相变膜为二氧化钒镀膜。

镀制上述涂层的方法是采用直流磁控连续溅射方式进行镀制。

本发明涂层具有相变温度区间窄，发射率变化率大，空间环境稳定性好，可广泛用于各类航天器的热控制；镀制方法具有沉积速率高、大面积厚度均匀性好、致密度好、光学常数稳定等特点。

附图说明

附图为本发明涂层结构示意图

具体实施方式

参阅附图，本发明采用直流磁控连续溅射技术，在航天器部件的外表面即基底6上依次镀制氧化铝镀膜1、银高反射镀膜2、氧化铝镀膜1、多层红外镀膜3、二氧化钒镀膜4、多层红外镀膜3、防静电膜5。

通过在基底6上镀制银高反射膜2作为二氧化钒镀膜4的底层膜，使整体结构具有智能热控特性，氧化铝镀膜1的镀制提高了附着力和阻挡有害成分影响二氧化钒镀膜4的相变，多层红外镀膜3提高了发射率变化量。

实施例

本发明将相变膜处于金属高反射镀膜之上，相变膜高温相具有金属性，具有较大的折射率和较大的消光系数，红外透射率(T)接近于零，底层金属的作用被屏蔽，红外反射率(R)较大，红外发射率(ε＝1-R-T)较小；相变膜低温相具有较小的折射率和较小的消光系数，红外透射率(T)很大，底层金属起很大作用，红外反射率(R)很大，红外发射率(ε＝1-R-T)很小。对这一类材料选择镀制高温相的红外镀膜，进一步减小热控涂层在高温相下的红外反射率，提高红外发射率。采用直流磁控溅射技术，具有沉积速率高、大面积厚度均匀性好、致密度好、光学常数稳定等优势，尤其适合于大面积连续镀膜。红外薄膜材料应具有非常好的空间环境适用性，热红外波段的高透明性和可大面积溅射沉积特性。多层红外镀膜3的材料包括二氧化铈、锗、二氧化钛等，它具有非常好的空间环境适用性，热红外波段的高透明性和可大面积溅射沉积特性。