[实用新型]一种航天用等电位热控薄膜

说明书

本实用新型提供一种航天用等电位热控薄膜，所述等电位热控薄膜为三层结构，依次为：原子氧防护涂层、导电型基膜及金属反射层；金属反射层表面电阻率低于100Ω，原子氧防护涂层表面电阻率不大于100kΩ；等电位热控薄膜设有放气孔，所述原子氧防护涂层朝向4K冷空间。本实用新型表面等电位且与结构接地点之间距离无关。

技术领域

本实用新型涉及航天器热控制技术领域，具体涉及一种航天用等电位热控薄膜。

背景技术

近年来，空间科学的飞速发展对航天器提出新的要求和挑战，比如某些型号要求航天器对空间探测对象(如等离子体等)的干扰应该降低到不可观测的程度，即相对于空间探测对象(如等离子体等)“不可见”。

此外，对于地球同步轨道等高轨上运行的航天器，为了防止航天器表面静电积累而引起的表面放电，对航天器表面电位也有一定的要求。

而对于近地轨道运行的航天器，比如500km轨道高度的等离子体为冷稠等离子体，电子和离子的能量在零点几个eV左右。为了实现该轨道上运行的航天器相对等离子体的“不可见”，需要将航天器绝对电位控制在±2V之内，航天器本体自身任意两点之间电位差优于1V。

由于航天器表面状态大面积的基本上均为各种热控涂层，如散热面和多层面膜等，因此航天器表面电位控制的要求很大部分的工作集中在热控涂层上。对于多层隔热组件而言，不仅要考虑多层面膜表面电位的相对一致性，还要考虑多层面膜表面与航天器自身导通；同时由于多层隔热组件在航天器研制过程中需要更换，还需要材料的力学强度和抗辐照能力都满足长期在轨的使用要求。

目前在轨和在研的航天器上用多层隔热组件外表面的等电位主要依靠在黄色聚酰亚胺面膜表面镀ITO(氧化铟锡)或采用低阻值的含碳聚酰亚胺膜实现导电，如图1(a)、(b)所示。不过，传统的ITO面膜或低阻值黑色聚酰亚胺含碳膜其电阻率多在100千欧左右，而且传统面膜与结构接地点之间的电阻随距离的增加而增大，对于特殊航天器型号而言该电阻率仍然较高，无法满足表面等电位的要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种航天用等电位热控薄膜，表面等电位且与结构接地点之间距离无关。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种航天用等电位热控薄膜，所述等电位热控薄膜为三层结构，依次为：原子氧防护涂层、导电型基膜及金属反射层；金属反射层表面电阻率低于100Ω，原子氧防护涂层表面电阻率不大于100kΩ；

所述等电位热控薄膜设有放气孔，所述原子氧防护涂层朝向4K冷空间。

进一步地，所述导电型基膜采用黑色聚酰亚胺含碳膜。

进一步地，所述原子氧防护涂层采用氧化铟锡镀层。

进一步地，所述金属反射层为镀铝层或镀银层。

进一步地，所述放气孔开孔率为0.5％～1％，孔径为1～3mm，孔间距为15～25mm。

进一步地，所述黑色聚酰亚胺含碳膜厚度为18μm～25μm，原子氧防护涂层和金属反射层的厚度均不小于100nm。

有益效果：

本实用新型从物理电位传导机理入手，通过降低外表面表层电位、基材电位、内表面表面电位，使得整体热控薄膜的自身电位和表面电位均能达到最低化设计，尽可能的降低了热控薄膜的表面电阻率和自身的方块电阻，满足空间抗辐照要求，同时还可满足一定的抗原子氧要求。采用导电性基材膜结合内、外表面镀层工艺的热控等电位薄膜，解决了长期在轨辐照环境和高低温冲击下航天器表面绝对电位和相对电位的等电位保证问题。

附图说明

图1(a)、(b)为传统薄膜的导电示意图；