[发明专利]一种一体化隔热膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种一体化隔热膜及其制备方法。本发明首先公开了一种一体化隔热膜，包括反射屏及附着在反射屏上的间隔物。本发明进一步公开了上述一体化隔热膜的制备方法。本发明一体化隔热膜的间隔物采用中空微球辅助发泡技术在反射屏表面固化形成，使得间隔物具有密度低的特点，可减轻间隔物的重量的同时，还能实现间隔物高度在大范围内调控，通过选择具有不同间隔物高度的一体化隔热膜实现对隔热组件层密度的连续调控，还能大幅度降低隔热膜的面密度，为多层隔热组件的性能优化提供了可能。

技术领域

本发明涉及隔热材料技术领域。更具体地，涉及一种一体化隔热膜及其制备方法。

背景技术

航天器受到太阳光的直接照射以及冷空间的热辐射，如不进行专门的热设计，航天器内部的温度可能在很宽的范围内波动。这对于航天器内设备的正常运转和生命体生命活动的进行造成了很大威胁。另一方面，对于深空探测而言，需要长距离、长时间的运行，这对于航天器的运行里程和燃料载荷提出了更高要求。所以为了保证航天器及其仪器设备的正常工作，必须对航天器进行专门的热设计。对于航天器和辅助航天器进行远距离运行的上面级而言，对其液态推进剂的低温贮箱采用绝热结构进行热控是降低推进剂蒸发，增大行驶里程的有效方法。

目前在役火箭所采用的隔热结构均可以满足短时间发射准备和飞行的需要，但随着人类的脚步迈向更深远的宇宙空间，火箭在太空环境下所运行的时间更长。为此，研究人员不断将新材料引入绝热结构的设计中，其中多层隔热结构(MLI)在太空环境下具有最低的热导率，是目前航天隔热材料研究的热点。MLI结构主要由具有高反射能力的反射材料(反射屏)和间隔层材料(间隔物)组成。施工过程中需要将反射屏和间隔物交替叠加，再进行缝合或其他方式的组合，得到具有一定单元数的多层隔热组件。对于MLI而言，通过增加反射屏的层数可以减小辐射传热的传热量，但反射屏层数的增加会导致层间物理接触的概率增加，从而导致固体传热量的增加。增加间隔物厚度可以减少固体传热的传热量，但间隔物厚度的增加会导致整体的隔热单元的面密度急剧上升，增大整个隔热组件的重量。鉴于此，为了在增强隔热效果的同时降低隔热组件密度，可使用变层密度的MLI。对于变层密度的MLI而言，实现方法通常为增大间隔物层的厚度，或将多层间隔物复合使用。这类变层密度MLI的实现过程存在面密度高、施工复杂等缺点。另外，由于传统意义上的间隔物(聚合物网)具有较高的弹性，在有力学载荷的情况下厚度会变化，导致间隔层相应的密度变化，使间隔效果变差。

因此，需要提供一种将反射屏与间隔物合二为一，且间隔物高度可控的一体化隔热膜。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种一体化隔热膜，使隔热膜的间隔物附着在反射屏上，且间隔物高度可控，克服传统多层隔热组件中的反射屏与间隔物分体式结构，以及由此导致的间隔层厚度调控工艺复杂、间隔层面密度大等缺点。

本发明的第二个目的在于提供一种上述一体化隔热膜的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种包含上述一体化隔热膜的隔热组件。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种一体化隔热膜，包括反射屏及附着在反射屏上的间隔物。

进一步，所述间隔物包含中空微球和胶黏剂；优选的，所述中空微球与胶黏剂的质量比为1:100-2:1，更优选的，所述中空微球与胶黏剂的质量比为1:20-1:1。

进一步，所述中空微球选自中空玻璃微球、中空陶瓷微球、聚合物中空微球、氧化硅中空微球中的一种或多种的混合物。