RU2401852C2 - Композиция для терморегулирующего покрытия класса "солнечные отражатели" - Google Patents
Композиция для терморегулирующего покрытия класса "солнечные отражатели" Download PDFInfo
- Publication number
- RU2401852C2 RU2401852C2 RU2008146876/05A RU2008146876A RU2401852C2 RU 2401852 C2 RU2401852 C2 RU 2401852C2 RU 2008146876/05 A RU2008146876/05 A RU 2008146876/05A RU 2008146876 A RU2008146876 A RU 2008146876A RU 2401852 C2 RU2401852 C2 RU 2401852C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- composition
- radiation
- amount
- controlled coating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники, в частности к композиции для терморегулирующего покрытия класса «солнечные отражатели», предназначенного для использования в системах пассивного терморегулирования космических аппаратов. Композиция для терморегулирующего покрытия класса «солнечные отражатели» включает модифицированное жидкого калиевое стекло с кремнеземистым модулем 3,3-3,8 при плотности 1,204-1,216 г/см3 в качестве связующего, в количестве 26,4-28,7 мас.%, пигмент - цинк-галлий оксид с расчетной формулой ZnGaO1+n, где n=0,0064 в количестве 42,3-45,2 мас.% и растворитель - дистиллированную воду в количестве 28,4-29,0 мас.%. При этом в качестве модификатора ЖКС используют органический водоразбавляемый сополимер на основе латекса. Предложенная композиция позволяет получить терморегулирующее покрытие класса «солнечные отражатели» с повышенной радиационной стойкостью к воздействию факторов космического пространства, низким коэффициентом поглощения солнечного излучения при сохранении высокой излучательной способности, стабилизирующее работу радиоэлектронной аппаратуры и бортовых систем космических аппаратов, позволяющее увеличить срок активного существования космического аппарата на высоких орбитах и уменьшить его весовые характеристики. 3 табл.
Description
Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники и может быть использовано в системах пассивного терморегулирования космических аппаратов (КА), эксплуатирующихся на различных орбитах и приборных панелях малых аппаратов.
Известна принятая за аналог композиция для терморегулирующего покрытия (ТРП) класса «солнечные отражатели» (RU №2283332, C09D 5/24, 2005), которая в качестве связующего содержит смолу амидосодержащую акриловую, наполнитель - цинк-галлий оксид и растворитель - смесь ксилола и бутанола в соотношении 4:1. ТРП, полученное из известной композиции, обладает сочетанием всего комплекса параметров (коэффициентом поглощения солнечного излучения As≤0.3, коэффициентом теплового излучения ε≥0.9, удельным объемным электрическим сопротивлением ρν≤5·105 Ом·м), необходимыми при длительной (10-15 лет) эксплуатации КА на низких орбитах. Однако в условиях воздействия факторов космического пространства (ФКП), включающих электронное, протонное и УФ излучение, такие покрытия не могут эксплуатироваться более 5-7 лет.
Известна принятая за прототип силикатная композиция для терморегулирующего покрытия класса «солнечные отражатели ТР-СО-ЦМ (RU №2248954, С04В 41/87, 2002). Терморегулирующее покрытие, изготовленное из указанной композиции, имеет хорошие начальные оптические характеристики, повышенную радиационную стойкость к ультрафиолетовому излучению (УФ), однако не обладает антистатическими свойствами, т.к. является диэлектриком (ρν≈1·1011Ом·м), что может привести к нарушениям в работе радиоэлектронной аппаратуры, бортовых систем и тем самым сократить срок эксплуатации КА.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является получение электропроводной композиции для терморегулирующего покрытия класса «солнечные отражатели», предназначенного как для высоких, так и низких орбит, с повышенной радиационной стойкостью к воздействию факторов космического пространства (протонному, электронному и УФ излучениям).
Ожидаемый технический результат заключается в стабилизации работы радиоэлектронной аппаратуры и бортовых систем КА, увеличении срока активного существования КА на высоких орбитах, уменьшении весовых характеристик.
Для решения указанной задачи предложена новая композиция для терморегулирующего покрытия класса «солнечные отражатели», содержащая связующее - жидкое калиевое стекло (ЖКС), пигмент - оксид металла и растворитель - дистиллированную воду, при этом в качестве связующего используют модифицированное жидкое калиевое стекло с модулем 3,3-3,8 при плотности 1,204-1,216 г/см3, при этом в качестве модификатора ЖКС используют органический водоразбавляемый сополимер на основе латекса, а в качестве пигмента - цинк-галлий оксид с расчетной формулой ZnGaO1+n, где n=0.0064, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
модифицированное жидкое калиевое стекло | 26,4-28,7 |
цинк-галлий оксид | 42,3-45,2 |
дистиллированная вода | 28,4-29,0. |
В качестве модификаторов применяют щелочерастворимые или щелоченабухаемые пленкообразующие - водоразбавляемые полимерные производные стирол-акриловых, бутадиен-стирольных и винилацетат-акриловых латексов с массовой долей 0.5-10.0%.
Модификацию жидкого калиевого стекла проводят путем добавления указанных модификаторов в процессе растворения кремнеземистого сырья в калиевой щелочи или непосредственно после завершения растворения.
В таблице 1 приведены характеристики покрытий в зависимости от содержания исследованных модификаторов в жидком калиевом стекле.
При использовании добавок модификаторов менее 0.5 мас.% значительно ухудшается адгезия покрытий при эксплуатации. При массовой доле модификатора более 10% резко снижается (от более 2 лет до 4-5 суток) стабильность ЖКС: происходит расслоение раствора или гелеобразование.
Введение указанных модификаторов в выбранных пределах 0.5-10 мас.% не только улучшает физико-механические свойства ТРП, в т.ч. адгезию покрытия к специальным сплавам, используемым для изготовления КА, но и значительно влияет на реологические свойства композиции, способствует достижению улучшенных оптических и электрофизических характеристик покрытия. Повышение пигментного наполнения в композициях до уровней, приведенных в таблице 2, на немодифицированном жидком калиевом стекле приводило к растрескиванию и отслоению покрытий. Кроме того, выбранные модификаторы не ухудшают электропроводность композиции, что также способствует решению поставленной задачи.
Композиция для терморегулирующего покрытия класса «солнечные отражатели» представляет собой суспензию цинк-галлий оксида (ЦГО) в модифицированном жидком калиевом стекле с модулем 3,3-3,8 при плотности 1,204-1,216 г/см3 и дистиллированной воде при следующем соотношении компонентов, мас.%:
модифицированное жидкое калиевое стекло | 26,4-28,7 |
ЦГО | 42,3-45,2 |
дистиллированная вода | 28,4-29,0 |
Для приготовления композиции сначала необходимые количества ЦГО и дистиллированной воды загружают в фарфоровый барабан при соотношении фарфоровые шары: пигмент =2:1 (по массе) и перетирают на двухвалковой мельнице в течение (3.5-4.5) ч. Затем добавляют модифицированное жидкое калиевое стекло и продолжают диспергирование еще 40 минут. После этого композицию фильтруют через медицинскую марлю и наносят на подготовленную поверхность методом пневматического распыления. Время высыхания слоя композиции при температуре (20±2)°С составляет 0.5 ч. Полное отверждение покрытия происходит при температуре (20±2)°С в течение 14 суток.
В таблице 2 приведены свойства покрытий в зависимости от содержания компонентов в композиции. Для обеспечения заданных оптических (As, ε) и электрофизических (ρν) характеристик большое значение имеет толщина терморегулирующего покрытия. Оптимальные значения характеристик As, ε и ρν получены при толщине покрытия (115-135) мкм, при этом вес покрытия остается минимальным. У прототипа оптимальные значения оптических характеристик (As, ε) достигнуты при толщине (150-170) мкм.
Терморегулирующее покрытие класса «солнечные отражатели» на основе предлагаемой композиции обладает комплексом всех требуемых характеристик: является электропроводным с удельным объемным сопротивлением ρν=(1.2-4.3)·104Ом·м, имеет низкий коэффициент поглощения солнечного излучения As~0.145-0.155 при сохранении высокой излучательной способности ε~0.94-0.96. Изменение коэффициента поглощения солнечного излучения ΔAs при эксплуатации КА в течение 15 лет на геостационарной орбите (ГСО) составит 0.40-0.50 (см. таблицу 3).
Использование заявляемого изобретения позволит:
- повысить надежность функционирования систем пассивного терморегулирования как на высоких, так и низких орбитах;
- увеличить срок эксплуатации КА на высоких орбитах (с 5-7 лет до 15 лет);
- снизить весовые характеристики ТРП (≈15%);
- снизить на порядок удельное объемное сопротивление ТРП (с 5,0·105 Oм·м дo 4.3·104 Ом·м).
Таблица 1 | ||||||||||
Наименование показателей | Немодифи- цирован- ное ЖКС |
Модификаторы, % по отношению к массе сухих веществ в ЖКС | ||||||||
Бутадиен-стирольный латекс | Винилацетат-акриловый сополимер | Стирол-акриловый сополимер |
||||||||
0.5 | 3.5-4.0 | 10.0 | 0.5 | 3.5-4.0 | 10.0 | 0.5 | 3.5-4.0 | 10.0 | ||
Коэффициент As, не более | 0.15-0.16 | 0.147-0.155 | 0.145-0.155 | 0.145-0.155 | 0.149-0.155 | 0.148-0.155 | 0.148-0.152 | 0.149-0.155 | 0.14-0.155 | 0.146-0.154 |
Коэффициент ρν, Ом·м | (1.6-4.5)·105 | (1.8-4.0)·104 | (1.5-4.2)·104 | (1.6-4.2)·104 | (2.0-4.1)·104 | (1.7-44.3)·104 | (1.6-4.3)·104 | (1.7-3.9)·104 | (1.2-4.1)·104 | (1.3-4.0)·104 |
Адгезия, балл | 4 | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 1-2 |
Таблица 2 | |||||
Наименование компонентов Наименование показателей | Содержание компонентов в композиции, мас. % | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
1. ЦГО | 37.9 | 42.3 | 43.8 | 45.2 | 49.4 |
2. модифицированное ЖКС* | 30.9 | 28.7 | 27.6 | 26.4 | 25.2 |
3. дистиллированная вода | 31.2 | 29.0 | 28.6 | 28.4 | 25.4 |
Толщина покрытия, мкм | 160-180 | 114-130 | 112-128 | 110-135 | Невозможно получить качественное покрытие - сильное меление |
Коэффициент As, не более | 0.15 | 0.154 | 0.148 | 0.145 | |
Коэффициент ε, не менее | 0.94 | 0.965 | 0.945 | 0.96 | |
Коэффициент pv, Ом-м, не более | (1-4)·106 | 4.3·104 | 2.4·104 | 1.2·104 | |
*Примечание. ЖКС содержит 4% стирол-акрилового сополимера. |
Claims (1)
- Композиция для терморегулирующего покрытия класса «солнечные отражатели», включающая связующее - жидкое калиевое стекло, пигмент - оксид металла и растворитель - дистиллированную воду, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют модифицированное жидкое калиевое стекло с кремнеземистым модулем 3,3-3,8 при плотности 1,204-1,216 г/см3, при этом в качестве модификатора ЖКС используют органический водоразбавляемый сополимер на основе латекса, а в качестве пигмента цинк-галлий оксид с расчетной формулой ZnGaO1+n, где n=0,0064, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
модифицированное жидкое калиевое стекло 26,4-28,7 цинк-галлий оксид 42,3-45,2 дистиллированная вода 28,4-29,0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146876/05A RU2401852C2 (ru) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Композиция для терморегулирующего покрытия класса "солнечные отражатели" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146876/05A RU2401852C2 (ru) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Композиция для терморегулирующего покрытия класса "солнечные отражатели" |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008146876A RU2008146876A (ru) | 2010-06-20 |
RU2401852C2 true RU2401852C2 (ru) | 2010-10-20 |
Family
ID=42682150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008146876/05A RU2401852C2 (ru) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Композиция для терморегулирующего покрытия класса "солнечные отражатели" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2401852C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560396C1 (ru) * | 2014-04-29 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Терморегулирующее покрытие на основе неорганического класса "истинный поглотитель" |
US10225953B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-03-05 | Thermal Corp. | Vehicle thermal management system |
RU2811863C1 (ru) * | 2023-05-31 | 2024-01-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Состав терморегулирующего покрытия |
-
2008
- 2008-11-28 RU RU2008146876/05A patent/RU2401852C2/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560396C1 (ru) * | 2014-04-29 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Терморегулирующее покрытие на основе неорганического класса "истинный поглотитель" |
US10225953B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-03-05 | Thermal Corp. | Vehicle thermal management system |
US10932392B2 (en) | 2014-10-31 | 2021-02-23 | Aavid Thermal Corp. | Vehicle thermal management system |
RU2811863C1 (ru) * | 2023-05-31 | 2024-01-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Состав терморегулирующего покрытия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008146876A (ru) | 2010-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10332649B2 (en) | Conductive paste | |
TWI712661B (zh) | 導電糊及使用彼所形成之導電膜 | |
JPWO2015111525A1 (ja) | 封止用組成物 | |
EP3006481A1 (en) | Curable composition for sealing optical semiconductor | |
US20180118890A1 (en) | Organosilicone composition, reflective coating, preparation method therefor and photovoltaic module comprising same | |
JP2017119823A (ja) | 曇り防止コーティング用組成物及びこれを含むコーティング膜 | |
WO2021020540A1 (en) | Inorganic particle dispersion resin composition and manufacturing method of inorganic particle dispersion resin composition | |
EP2187404A1 (en) | Thermally conductive sheet and method of producing the same | |
KR20150031235A (ko) | 경화성 수지 조성물, 수지 조성물, 이들을 사용하여 이루어지는 수지 시트, 및 이들의 경화물 | |
KR20160120475A (ko) | 분산안정성이 개선된 열전도성 복합재료 코팅용액, 이의 제조방법 및 이를 이용한 열전도 및 방열 코팅막 | |
JPWO2020040309A1 (ja) | 珪素含有酸化物被覆窒化アルミニウム粒子の製造方法および珪素含有酸化物被覆窒化アルミニウム粒子 | |
WO2021109730A1 (zh) | 一种双组份有机硅灌封胶及其应用方法 | |
RU2401852C2 (ru) | Композиция для терморегулирующего покрытия класса "солнечные отражатели" | |
WO2021142752A1 (zh) | 一种有机硅树脂导电胶及其制备方法和应用 | |
KR100686612B1 (ko) | 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물 | |
WO2017094809A1 (ja) | 封止用組成物 | |
EP2660927B1 (en) | Sealant composition for photoelectric conversion element | |
JP2015137338A (ja) | 導電性繊維被覆粒子を含む硬化性組成物 | |
Wei et al. | Polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) as reinforcing agent for waterborne polyurethane coatings on wood | |
JP6542077B2 (ja) | 導電性ペーストの製造方法及び導電性ペースト | |
JP2012193284A (ja) | 液状エポキシ樹脂組成物 | |
JP4466289B2 (ja) | 透明導電性微粒子分散液及び透明導電膜形成用塗布液 | |
JP2011153237A (ja) | 樹脂組成物およびその製造方法、並びに封止剤およびそれを用いた色素増感太陽電池 | |
JP2012188636A (ja) | 赤外線の吸収・遮蔽機能を有するコーティング剤 | |
WO2020181853A1 (zh) | 半导体被动元件封装用绝缘油墨 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 29-2010 FOR TAG: (73) |