[發明專利]一種高光譜反射性高紅外發射率粉體、制備方法及應用

在審

• 申請號: 202211515651.5
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN115820024A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 張杭;張家強;白晶瑩;崔慶新;平托;鄭琰;張東;丁為;張立功;楊鑫;李聰
• 申請（專利權）人: 北京星馳恒動科技發展有限公司
• 主分類號: C09D5/33
• 分類號: C09D5/33
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司 11662
• 代理人: 石鳴宇

本發明公開了一種高光譜反射性高紅外發射率粉體、制備方法及應用，涉及航天器熱控涂層填料技術領域。方法包括：按照摩爾比0.2?0.4:1:1.2?1.4：1?1.5稱取第一空心二氧化硅微球、第二空心二氧化硅微球、第三空心二氧化硅微球和稀土氯化鹽；將所有空心二氧化硅微球與去離子水以及分散劑混合均勻，制備得到A組分；將稀土氯化鹽與去離子水混合均勻，制備得到B組分；在水浴加熱環境下，保持對A組分進行攪拌，將B組分滴加至A組分中，滴加完畢后，繼續攪拌4?8h，得到C組分；對C組分進行回流，向C組分中滴加氨水，調節Ph值至8.5?9.5，繼續對C組分回流2?4h后，靜置陳化制得D組分；取出D組分中的沉淀物，烘干后，進行燒結處理，得到高光譜反射性高紅外發射率粉體。

技術領域

本發明涉及航天器熱控涂層填料技術領域，尤其涉及一種高光譜反射性高紅外發射率粉體、制備方法及應用。

背景技術

所有航天器部件都有一定的允許溫度范圍，必須保持這些溫度范圍才能滿足所有任務階段的生存和運行要求。在真空環境中沒有對流，熱量只能通過輻射和傳導傳遞。衛星的內部環境通常以傳導傳熱為主，而與外部環境相互傳遞的熱量一般是通過熱輻射來驅動。熱輻射傳遞是通過使用具有特定光學表面屬性的材料來控制，即材料的太陽吸收比(αS)和紅外發射率(εH)。太陽吸收比決定了航天器吸收多少太陽輻射產生的入射熱量，而紅外發射率決定了航天器相對于理想的黑體向空間發射了多少熱量，以及來自紅外源(地球、月球、溫度較高的航天器部件)的熱輻射有多大比例被該航天器表面吸收。航天器表面的溫度主要是由航天器表面的太陽吸收比與紅外發射率的比值決定。填料是制備熱控涂層的關鍵原料，然而，現有填料粉體的太陽吸收比大，紅外發射率低，難以滿足航天器的使用需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有填料粉體的太陽吸收比大，紅外發射率低的問題。

第一方面，本發明提出一種高光譜反射性高紅外發射率粉體的制備方法，包括以下步驟：

S1，按照摩爾比0.2-0.4:1:1.2-1.4：1-1.5稱取第一空心二氧化硅微球、第二空心二氧化硅微球、第三空心二氧化硅微球和稀土氯化鹽；將第一空心二氧化硅微球、第二空心二氧化硅微球、第三空心二氧化硅微球與去離子水以及分散劑混合均勻，制備得到A組分；將稀土氯化鹽與去離子水混合均勻，制備得到B組分；其中，第一空心二氧化硅微球的粒徑為3-5μm、第二空心二氧化硅微球的粒徑為5-10μm、第三空心二氧化硅微球的粒徑為10-20μm；

S2，在40-60℃的水浴加熱環境下，保持對A組分進行攪拌的同時，將B組分滴加至A組分中，滴加完畢后，繼續攪拌4-8h，得到C組分；

S3，保持對C組分進行回流的同時，向C組分中滴加氨水，調節C組分的Ph值至8.5-9.5，繼續對C組分回流2-4h后，靜置陳化制得D組分；

S4，取出D組分中的沉淀物，將所述沉淀物烘干后，進行燒結處理，得到所述高光譜反射性高紅外發射率粉體。

其進一步的技術方案為，A組分中，去離子水的質量是所述第一空心二氧化硅微球、所述第二空心二氧化硅微球以及所述第三空心二氧化硅微球的總質量的10-15倍；A組分中，分散劑的質量是所述第一空心二氧化硅微球、所述第二空心二氧化硅微球以及所述第三空心二氧化硅微球的總質量的0.5-2％；B組分中，去離子水的質量是所述稀土氯化鹽的質量的10-15倍。

其進一步的技術方案為，所述稀土氯化鹽包括氯化鑭、氯化釔、氯化銪、氯化鈰中的至少一種。

其進一步的技術方案為，所述第一空心二氧化硅微球、所述第二空心二氧化硅微球以及所述第三空心二氧化硅微球的壁厚均為0.1-1μm。

其進一步的技術方案為，所述分散劑包括BYK-110、BYK-118、BYK-2055以及BYK-W9010中的至少一種。