[發明專利]一種顏料、制備方法、包含該顏料的熱控涂層及制備方法

有效

• 申請號: 202110183807.3
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112961534B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王萌;雷輝;姜舟;賀晨;羅正平;李俊峰;孫理理
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所
• 主分類號: C09D7/61
• 分類號: C09D7/61;C09D1/00;C09D5/33
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明涉及一種顏料、制備方法、包含該顏料的熱控涂層及制備方法，以MgZnO/SiO₂核殼納米結構復合粉體為顏料，與無機硅酸鹽混合后，制備了一種太陽全光譜高反射熱控涂層。MgZnO/SiO₂核殼復合粉體以MgZnO為核，表面包覆SiO₂的殼層，實現了熱控涂層在紫外波段高反射，同時為提高涂層空間穩定性提供可能；通過合理的配方設計和噴涂工藝控制，制備的太陽全光譜高反射熱控涂層漆膜致密，結合力好，解決了涂裝后產品表面外觀粗糙、容易掉粉等工程應用技術難題；改善了熱控涂層與非金屬基材的結合力，實現了涂層與不同種類基底材料的良好熱匹配，滿足中、低軌道長壽命航天器型號產品的熱控需求，在民用領域也有著潛在的應用前景。

技術領域

本發明屬于熱控涂層技術領域，特別涉及一種顏料、制備方法、包含該顏料的熱控涂層及其制備方法。

背景技術

現有熱控涂層在太陽光紫外波段吸收比高，造成涂層整體太陽吸收比較高，同時，過多的紫外光吸收會引起涂層粘結劑裂解老化，涂層壽命末期太陽吸收比退化明顯，導致產品末期溫度偏高。目前，為了將溫度控制在較水平，只能增大輻射器的面積，難以滿足新一代衛星高效散熱和減重的需求。

新一代衛星長時間面臨太陽光輻照，表面溫度增加明顯，輻射器和散熱板等部位需要提升自身輻射熱量的能力，同時減少對外界太陽光能的吸收。因此，要求涂覆于表面的熱控涂層需具有較低的吸收-發射比、太陽吸收比和較高的半球發射率，才能滿足新一代衛星熱控技術發展需求。

涂層紫外波段的吸收很大程度是由填料所致，目前廣泛應用的白色熱控涂層的填料為ZnO和MgO類，其中ZnO在紅外波段反射率較高，紫外波段反射率較低，而MgO在近紅外光波段反射率不足，以上兩類產品難以滿足新一代衛星熱控技術對低太陽吸收比涂層的需求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種顏料、制備方法、包含該顏料的熱控涂層及其制備方法，以MgZnO/SiO₂核殼納米結構復合粉體為顏料，與無機硅酸鹽混合后，制備了一種太陽全光譜高反射熱控涂層，在200-2600nm全波段反射率＞70％，吸收-發射比≤0.099，滿足新一代衛星熱控技術對熱控涂層的需求，在民用領域也有著潛在的應用前景。

為實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案：

一種顏料，所述顏料為MgZnO/SiO₂核殼納米結構復合粉體；所述MgZnO/SiO₂核殼納米結構復合粉體以MgZnO為核，以SiO₂為殼。所述MgZnO/SiO₂核殼納米結構復合粉體顆粒整體直徑為50～70nm，核的直徑為10～20nm。

進一步的，所述顏料的比表面積為20～26m²/g；所述顏料的白度為92～95％。

所述一種顏料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將硫酸鎂與硫酸鋅的混合溶液熱注入硅酸鈉溶液中，進行反應；

(2)將步驟(1)中的混合溶液中的反應產物與溶液分離，清洗，烘干；

(3)將步驟(2)所得產物燒結，得到MgZnO/SiO₂核殼納米結構復合粉體。

進一步的，步驟(1)中，硫酸鎂與硫酸鋅的混合溶液的濃度為0.25～0.5mol/L，硫酸鎂與硫酸鋅的摩爾比為1～1.2:9；硅酸鈉溶液濃度為1.0～1.5mol/L。

進一步的，步驟(1)中，在室溫下通過熱注入的方法將硫酸鎂與硫酸鋅的混合溶液注入硅酸鈉溶液中，熱注入的速度為1～5ml/s；步驟(1)中，反應時間為10～20min。