[发明专利]一种薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化预测方法

说明书

本发明公开了一种薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化预测方法，在掌握材料近紫外辐射退化机理的情况下，研究材料在近紫外辐射下性能退化的规律，建立性能退化模型，以地面较短试验周期的结果为基础，外推空间长期近紫外辐照下材料性能的退化结果；薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化预测方法可以以较短周期的地面模拟试验预示长寿命航天器用薄膜热控涂层在近紫外辐射下的性能退化，提高试验效率，节约试验成本，为薄膜热控涂层的可靠性设计提供技术支撑。

技术领域

本发明属于空间环境工程技术领域，具体涉及一种薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化预测方法。

背景技术

卫星热控系统是保证卫星中的各类装置和仪器能够在一个比较稳定的温度环境中工作的重要系统，而热控涂层是卫星热控系统中应用最多的一种涂层材料，是实现卫星被动热控制的关键所在。热控涂层种类很多，在国内外航天器中用得最多的是涂料型涂层和二次表面镜涂层。二次表面镜型热控涂层由薄膜材料和真空镀膜金属底层组成。由于塑料薄膜二次表面镜质量小、易于弯曲成型、可以大面积制备，在航天器热控制设计中得到了广泛应用。

卫星处于轨道上时，由于失去大气层的保护，所有波段的太阳电磁辐射都能够照射到航天器的表面。紫外辐射光子的能量较高，会对航天器表面材料的性能产生很大的影响。薄膜热控涂层长期受到紫外辐照将引起其太阳吸收比的增加，降低其光学性能，而光学性能的退化对于热控涂层来说是需要重点考虑和评估的问题。对于长寿命卫星而言，热控涂层在轨使用前应开展严格的地面模拟试验，以考核其耐受太阳紫外辐射的能力。由于近紫外辐照加速倍数有限(近紫外最大为5倍)，通过地面模拟试验等效模拟材料在轨全寿命周期经受的近紫外辐照量，试验周期和成本都不允许。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化预测方法，具体为在近紫外辐射下镀铝聚酰亚胺热控涂层太阳吸收比α随近紫外辐照量t(ESH)变化的预测方法，该方法可以以较短周期的地面模拟试验预示长寿命航天器用薄膜热控涂层在近紫外辐射下的性能退化，提高试验效率，节约试验成本。

本发明的一种薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化预测方法，包括如下步骤：

对薄膜热控涂层开展紫外辐射试验，获取不同辐照剂量t下薄膜热控涂层的太阳吸收比α；将试验获得的多组辐照剂量t与对应的太阳吸收比α代入到性能退化预测模型：α＝1-exp[A+Bexp(-t/τ)]；其中τ为时间常量；

然后拟合得到预测模型中参数A和B的值，由此得到性能退化预测模型的表达式，由此对薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化进行预测。

较佳的，所述紫外辐照试验中，采用汞氙灯作为紫外辐射试验中的紫外光源。

较佳的，所述紫外辐照试验中，紫外辐照的剂量从0到15000ESH逐渐升高。

本发明具有如下有益效果：

本发明的一种薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化预测方法，在掌握材料近紫外辐射退化机理的情况下，研究材料在近紫外辐射下性能退化的规律，建立性能退化模型，以地面较短试验周期的结果为基础，外推空间长期近紫外辐照下材料性能的退化结果；薄膜热控涂层近紫外辐射下性能退化预测方法可以以较短周期的地面模拟试验预示长寿命航天器用薄膜热控涂层在近紫外辐射下的性能退化，提高试验效率，节约试验成本，为薄膜热控涂层的可靠性设计提供技术支撑。

附图说明

图1为镀铝聚酰亚胺薄膜截面图。

图2为镀铝聚酰亚胺薄膜太阳吸收比与近紫外辐照量的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。