RU2493057C1 - Thermostatic material - Google Patents
Thermostatic material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2493057C1 RU2493057C1 RU2012116678/11A RU2012116678A RU2493057C1 RU 2493057 C1 RU2493057 C1 RU 2493057C1 RU 2012116678/11 A RU2012116678/11 A RU 2012116678/11A RU 2012116678 A RU2012116678 A RU 2012116678A RU 2493057 C1 RU2493057 C1 RU 2493057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- thermostatic
- substrate
- coating
- facing layer
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники, в частности, к терморегулирующим материалам, предназначенным для использования в системах пассивного терморегулирования космических объектов, например, для тепловой защиты приборов и оборудования космических аппаратов.The invention relates to the field of space materials science and optical technology, in particular, to thermoregulating materials intended for use in systems of passive thermoregulation of space objects, for example, for thermal protection of instruments and equipment of spacecraft.
Кроме того, предлагаемое техническое решение может быть использовано в качестве теплозащитного и терморегулирующего материала в герметичном отвакуумированном объеме.In addition, the proposed technical solution can be used as a heat-shielding and thermoregulating material in a sealed evacuated volume.
На космические объекты (КО), летающие как на околоземных, так и на геостационарных орбитах воздействуют ряд негативных факторов, мешающих нормальному функционированию бортовых систем и аппаратуры, а также безопасности работы экипажа, что выдвигает целый ряд требований к терморегулирующим материалам:A number of negative factors affect space objects (KO) flying both in near-Earth and in geostationary orbits, which interfere with the normal functioning of on-board systems and equipment, as well as the safety of the crew, which puts forward a number of requirements for temperature-controlled materials:
- электромагнитное излучение (ЭМИ) Солнца требует обеспечения радиационной стойкости материалов защиты;- electromagnetic radiation (EMR) of the Sun requires ensuring radiation resistance of protection materials;
- на поверхность космических объектов воздействует УФ-излучение, а также горячие газовые потоки работающих ракетных двигателей, отрицательно действующих на корпус КО, аппаратуру и экипаж, в этой связи необходимо поддержание температуры их штатного функционирования;- UV radiation acts on the surface of space objects, as well as hot gas streams of working rocket engines that adversely affect the spacecraft’s hull, equipment and crew; in this regard, it is necessary to maintain the temperature of their regular functioning;
- на внешнюю поверхность корпуса КО воздействует также корпускулярное излучение - потоки электронов и протонов радиационных поясов Земли (РПЗ), под их действием на диэлектрических поверхностях КА скапливается неоднородный электростатический заряд, при этом между областями поверхности с разными электрическими потенциалами происходят разряды, вызывающие сбои бортовой электронной аппаратуры и способствующие ухудшению характеристик оптических поверхностей, этот фактор выдвигает свои требования к электропроводности материала защиты;- corpuscular radiation also acts on the outer surface of the spacecraft body — the fluxes of electrons and protons of the Earth’s radiation belts (RPGs), under their action, an inhomogeneous electrostatic charge accumulates on the dielectric surfaces of the spacecraft, and discharges occur between the surface areas with different electric potentials, causing electronic on-board disruptions equipment and contributing to the deterioration of the characteristics of optical surfaces, this factor puts forward its requirements for the electrical conductivity of the protection material;
- внешняя поверхность корпуса КО подвержена негативному воздействию атомарного кислорода, приводящему к деструктивным изменениям поверхности КО, что требует наличия в таком материале защитного слоя;- the outer surface of the body of the KO is exposed to the negative effects of atomic oxygen, leading to destructive changes in the surface of the KO, which requires the presence of a protective layer in such material;
- терморегулирующий материал должен хорошо работать на «надрыв», т.е. обладать необходимой прочностью;- the thermoregulating material should work well for “tearing”, i.e. possess the necessary strength;
- еще одним важным свойством должен обладать материал защиты КО - он должен быть легким, т.к. любое увеличение массы уменьшает вес доставляемого на орбиту полезного груза.- another important property should be possessed by the KO protection material - it should be lightweight, as any increase in mass reduces the weight of the payload delivered into orbit.
- важным требованием к защитному материалу является его гибкость, податливость, т.к. корпус КО имеет сложную конфигурацию;- an important requirement for a protective material is its flexibility, flexibility, because KO case has a complex configuration;
- терморегулирующее покрытие, используемое в космическом пространстве в условиях вакуума не должно «пылить» и обладать газовыделением, что недопустимо для оптических бортовых устройств.- the thermoregulatory coating used in outer space in a vacuum should not "dust" and have gas evolution, which is unacceptable for optical on-board devices.
Известна слоистая оболочка для обеспечения тепловой и электростатической защиты по патенту России №2087392 (МПК: B64G, 1/58), состоящая из электропроводящего слоя полупроводника (например, германия) толщиной 5…25·10-8 м, терморегулирующего слоя, подложки полиимидной пленки, промежуточного слоя полиамидной сетки (которая может быть пропитана эпоксидной смолой и вулканизирована), прикрепленной к подложке, и термоотражающего покрытия из полимерного пленочного материала на основе кремния или поливинилфторида.Known layered shell for thermal and electrostatic protection according to Russian patent No. 2087392 (IPC: B64G, 1/58), consisting of an electrically conductive layer of a semiconductor (for example, Germany) with a thickness of 5 ... 25 · 10 -8 m, a thermoregulating layer, a substrate of a polyimide film , an intermediate layer of a polyamide network (which can be impregnated with epoxy resin and vulcanized), attached to the substrate, and a thermally reflective coating of a polymer film material based on silicon or polyvinyl fluoride.
Недостатками этого покрытия являются легкая повреждаемость тонкого поверхностного слоя при монтаже, недостаточная отражающая способность, а также жесткость, которая не позволяет его применять для КО сложной конфигурации.The disadvantages of this coating are the easy damage to the thin surface layer during installation, insufficient reflectivity, and also the rigidity, which does not allow it to be used for complex composite structures.
Известно многослойное покрытие для работы при криогенных температурах и/или в условиях аэродинамического нагрева по патенту РФ №2298480 (МПК: B64G, 1/58), состоящее из металлической оболочки, антикоррозионного слоя, амортизационного слоя, теплоизоляционного слоя в виде пенопласта, который закреплен сетью с помощью клея, и антистатического покрытия.A multilayer coating is known for operation at cryogenic temperatures and / or under conditions of aerodynamic heating according to RF patent No. 2298480 (IPC: B64G, 1/58), consisting of a metal shell, an anticorrosive layer, an amortization layer, a heat-insulating layer in the form of foam, which is fixed by a network with glue and anti-static coating.
Основными недостатками этого покрытия являются очень большой вес и недостаточно высокие теплоизоляционные свойства.The main disadvantages of this coating are very large weight and insufficiently high thermal insulation properties.
Известен многослойный материал для термического контроля по патенту Великобритании №2062189 (МПК: B64G, 1/58), состоящий из внутреннего и внешнего термически изолирующих слоев, которые могут быть изготовлены гибкими из пластика или жесткими из стекла и промежуточного электропроводящего слоя алюминия или серебра. С внутренней стороны может находиться второй электропроводящий слой из алюминия или серебра.Known multilayer material for thermal control according to British patent No. 2062189 (IPC: B64G, 1/58), consisting of internal and external thermally insulating layers, which can be made flexible from plastic or rigid from glass and an intermediate conductive layer of aluminum or silver. On the inside, there may be a second electrically conductive layer of aluminum or silver.
Недостатки этого материала - низкая прочность, повреждаемость, неудовлетворительные оптические характеристики.The disadvantages of this material are low strength, damage, poor optical characteristics.
Известен многослойный материал, состоящий из металлических (не менее двух) и полимерных слоев, содержащий подслой из двух металлических слоев и полимера, усиленного волокнами, описанный в международной заявке (РСТ) WO 2007/061304 (МПК: B64G, 1/58).Known multilayer material consisting of metal (at least two) and polymer layers, containing a sublayer of two metal layers and a fiber reinforced polymer, described in international application (PCT) WO 2007/061304 (IPC: B64G, 1/58).
Недостатками этого материала являются очень большой вес и недостаточно высокие термоизоляционные свойства из-за плотного контакта слоев металла и полимера, неудовлетворительные оптические характеристики: высокие отражающие свойства, но низкая степень черноты.The disadvantages of this material are very large weight and insufficiently high thermal insulation properties due to the tight contact of the metal and polymer layers, poor optical characteristics: high reflective properties, but a low degree of blackness.
Известна многослойная изоляция по патенту США №7252890 (МПК: B64G, 1/58), состоящая из слоев металлизированного алюминием или серебром полимера (полиимида или полиэфира), между которыми расположены слои стекловолокна или нейлона, покрытая с верхней стороны ИК-излучающим материалом (кварц, стекло, нитрид или оксинитрид кремния), затем фотокаталитическим слоем оксида металла и с наружной стороны электропроводящим слоем оксида индия или олова.Known multilayer insulation according to US patent No. 7252890 (IPC: B64G, 1/58), consisting of layers of metallized aluminum or silver polymer (polyimide or polyester), between which are layers of fiberglass or nylon, coated on the upper side of the IR-emitting material (quartz , glass, silicon nitride or oxynitride), then with a photocatalytic layer of metal oxide and from the outside with an electrically conductive layer of indium or tin oxide.
Недостатками этого материала являются недостаточная прочность на надрыв при сшивке теплозащитных матов и легкая повреждаемость на истирание, загрязняемость наружного слоя при изготовлении и транспортировке космических аппаратов.The disadvantages of this material are insufficient tensile strength when stitching heat-protective mats and slight damage to abrasion, contamination of the outer layer during the manufacture and transportation of spacecraft.
Известно многослойное покрытие для матов экранно-вакуумной теплоизоляции космических аппаратов по патенту России №2269146 (МПК: B64G, 1/58), состоящее из подложки с прозрачным электропроводящим многослойным (2 и более слоев) покрытием на внешней поверхности и отражающим покрытием в виде пленки металла на тыльной поверхности.Known multilayer coating for mats of screen-vacuum thermal insulation of spacecraft according to Russian patent No. 2269146 (IPC: B64G, 1/58), consisting of a substrate with a transparent electrically conductive multilayer (2 or more layers) coating on the outer surface and a reflective coating in the form of a metal film on the back surface.
Недостатки этого материала - очень низкая механическая прочность на надрыв, повреждаемость, загрязняемость.The disadvantages of this material are very low mechanical tensile strength, damageability, and contamination.
Известно многослойное покрытие по патенту Франции №2681078 (МПК: B64G, 1/58), содержащее полимерную подложку, на которую нанесен адгезионный слой с последующим нанесением металлического оптического слоя.Known multilayer coating according to French patent No. 2681078 (IPC: B64G, 1/58) containing a polymer substrate, on which an adhesive layer is applied, followed by the application of a metal optical layer.
Основным недостатком данного аналога является высокая величина отношения коэффициента поглощения солнечного излучения получаемого покрытия к коэффициенту излучения (степени черноты) As/∈=2 при требуемом отношении - менее 1,0 для терморегулирующих покрытий класса "солнечный отражатель".The main disadvantage of this analogue is the high value of the ratio of the absorption coefficient of solar radiation of the resulting coating to the emission coefficient (degree of blackness) As / ∈ = 2 with the required ratio of less than 1.0 for thermostatic coatings of the "solar reflector" class.
Известно многослойное терморегулирующее покрытие класса «солнечный отражатель» по патенту РФ №2168189 (МПК: B64G, 1/58), содержащее полимерную подложку с нанесенным на нее оптическим слоем с нитевидными или волокнистыми кристаллами оксида цинка с высокой отражательной способностью в интервале длин волн 0,3-2,4 µкм, при этом полимерная подложка выполнена эластичной.A multilayer thermoregulatory coating of the “solar reflector” class is known according to RF patent No. 2168189 (IPC: B64G, 1/58), containing a polymer substrate with an optical layer deposited on it with whisker or fibrous zinc oxide crystals with high reflectivity in the wavelength range of 0, 3-2.4 µkm, while the polymer substrate is made elastic.
Основными недостатками данного аналога являются малая стабильность оптических характеристик (обусловленная применением органического связующего) и малая электропроводность. При этом покрытие накапливает электростатический заряд под действием заряженных частиц, что приводит к возникновению электрических разрядов, вызывающих сбои в бортовой аппаратуре КО.The main disadvantages of this analogue are the low stability of optical characteristics (due to the use of an organic binder) and low electrical conductivity. In this case, the coating accumulates an electrostatic charge under the action of charged particles, which leads to the appearance of electric discharges, which cause failures in the on-board equipment of KO.
Известно покрытие по патенту США №5400986 (МПК: B64G, 1/58), включающее тонкий диэлектрический лист, внешняя поверхность которого покрыта прозрачным электропроводным слоем, тыльная поверхность покрыта отражающим слоем, а торцевая поверхность листа покрыта электропроводным покрытием так, что по крайней мере частично перекрывает отражающий слой и электрически связан с внешним прозрачным электропроводным слоем, слой клеевого материала, преимущественно постоянной толщины, причем внешняя поверхность клеевого слоя больше, чем тыльная поверхность диэлектрического листа; клеевой слой фиксируется тыльной стороной к поверхности корпуса КО, а внешней поверхностью фиксирует тыльную сторону диэлектрического листа, при этом клеевой слой является электропроводным и электрически соединен с указанным покрытием торцов, для обеспечения пути протекания тока между внешней поверхностью указанного листа и внешней поверхностью корпуса КА через указанное покрытие торцов.A coating is known according to US Pat. No. 5,400,986 (IPC: B64G, 1/58) comprising a thin dielectric sheet, the outer surface of which is coated with a transparent conductive layer, the back surface is coated with a reflective layer, and the end surface of the sheet is coated with an electrically conductive coating so that at least partially overlaps the reflective layer and is electrically connected to the outer transparent conductive layer, the layer of adhesive material, mainly of constant thickness, and the outer surface of the adhesive layer is larger than the back surface dielectric sheet; the adhesive layer is fixed with the back side to the surface of the spacecraft body, and the external surface fixes the back side of the dielectric sheet, while the adhesive layer is electrically conductive and electrically connected to the specified end coating to provide a current path between the outer surface of the specified sheet and the outer surface of the spacecraft body through the specified end coating.
Недостатками этого решения являются хрупкость, жесткость, механическая непрочность на истирание, большой вес.The disadvantages of this solution are brittleness, stiffness, mechanical abrasion, high weight.
Известно терморегулирующее устройство по патенту США №4618218 (МПК: B64G, 1/58), представляющее собой трехслойное покрытие, внешний слой которого выполнен из прозрачного (для заданных длин волн) электропроводного материала, например Ge; промежуточный - из твердого электролита с преимущественно ионной проводимостью, а внутренний - из серебра. В зависимости от разности потенциалов между внешним и внутренним слоями покрытие может поглощать или отражать излучение определенного диапазона длин волн.Known thermoregulation device according to US patent No. 4618218 (IPC: B64G, 1/58), which is a three-layer coating, the outer layer of which is made of a transparent (for given wavelengths) electrically conductive material, for example Ge; the intermediate one is made of a solid electrolyte with predominantly ionic conductivity, and the inner one is made of silver. Depending on the potential difference between the outer and inner layers, the coating can absorb or reflect radiation of a certain wavelength range.
Основными недостатками данного аналога являются: необходимость в источнике энергии и управляющей схеме; невозможность совмещения высокой излучательной способности и высокой отражательной способности в интервале длин волн 0,3-2,4 µкм. Rs (Rs=1-As), механическая непрочность на истирание.The main disadvantages of this analogue are: the need for an energy source and a control circuit; the impossibility of combining high emissivity and high reflectivity in the wavelength range of 0.3-2.4 µkm. Rs (Rs = 1-As), mechanical abrasion resistance.
Существует терморегулирующее покрытие по патенту США №5296285 (МПК: B64G, 1/58), представляющее собой двухслойное покрытие, образованное путем создания первого слоя анодным окислением алюминиевой основы и нанесением второго верхнего слоя, состоящего из силикатного покрытия.There is a thermostatic coating according to US Pat. No. 5,296,285 (IPC: B64G, 1/58), which is a two-layer coating formed by creating a first layer by anodic oxidation of an aluminum base and applying a second top layer consisting of a silicate coating.
Относительная хрупкость, недостаточная эластичность, трудоемкость нанесения - основные недостатки этого покрытия, механическая непрочность на истирание.Relative fragility, insufficient elasticity, laborious application are the main disadvantages of this coating, mechanical abrasion resistance.
Существует терморегулирующее покрытие по патенту РФ №2356074 (МПК: B64G, 1/58), прикрепленное к внешней поверхности корпуса космического аппарата с помощью электропроводного клеевого слоя, содержащее подложку, выполненную в виде отдельных элементов из оптически прозрачного радиационно-стойкого материала, тыльная поверхность которой покрыта отражающим и защитным слоем, а на внешней поверхности расположено прозрачное электропроводное покрытие, покрывающее торцевые поверхности подложки и контактирующее с защитным слоем, при этом отдельные элементы подложки выполнены толщиной не менее 0,08 мм, электропроводное покрытие выполнено с электросопротивлением не менее 2 и не более 1·105 кОм/м2, а поверх защитного слоя нанесен адгезивный слой.There is a temperature-controlled coating according to RF patent No. 2356074 (IPC: B64G, 1/58), attached to the outer surface of the spacecraft’s body using an electrically conductive adhesive layer, containing a substrate made in the form of individual elements from an optically transparent radiation-resistant material, the back surface of which covered with a reflective and protective layer, and on the outer surface there is a transparent electrically conductive coating covering the end surfaces of the substrate and in contact with the protective layer, while separate The substrate was made with a thickness of at least 0.08 mm, the conductive coating was made with an electrical resistance of at least 2 and not more than 1 · 10 5 kOhm / m 2 , and an adhesive layer was applied over the protective layer.
Недостатки - хрупкость, неэластичность, большой вес, механическая непрочность на истирание.Disadvantages - fragility, inelasticity, high weight, mechanical abrasion.
Известна экранно-вакуумная теплоизоляция космического аппарата с внешним комбинированным покрытием по патенту РФ №2397926 (МПК: B64G, 1/58), состоящая из полимерной подложки, электропроводного слоя с износостойким слоем на внешней поверхности и отражающего слоя на внутренней поверхности. Изоляция содержит временный защитный слой на внешней поверхности и укрепляющую полимерную сетку на внутренней поверхности.Known screen-vacuum thermal insulation of a spacecraft with an external combined coating according to RF patent No. 2397926 (IPC: B64G, 1/58), consisting of a polymer substrate, an electrically conductive layer with a wear-resistant layer on the outer surface and a reflective layer on the inner surface. The insulation contains a temporary protective layer on the outer surface and a reinforcing polymer network on the inner surface.
Недостатками этой теплоизоляции являются большая масса внешнего комбинированного покрытия (140 г/м2) недостаточная радиационная стойкость из-за использования клеевых композиций, недостаточная надежность вследствие недостаточной прочности приклеивания полимерной пленки, значительное газовыделение из разнородных материалов теплоизоляции, а также сильное коробление рабочей поверхности из-за неравномерной тепловой усадки разнородных материалов теплоизоляции.The disadvantages of this thermal insulation are the large mass of the external combined coating (140 g / m 2 ), insufficient radiation resistance due to the use of adhesive compositions, insufficient reliability due to insufficient bonding strength of the polymer film, significant gas evolution from dissimilar thermal insulation materials, and also strong warping of the working surface due to due to uneven heat shrinkage of dissimilar heat insulation materials.
Известна экранно-вакуумная теплоизоляция по а.с. 1840181 (МПК: B64G, 9/00), содержащая наружный и внутренний облицовочные слои и расположенные между ними экраны с односторонней металлизированной поверхностью, отделенные друг от друга сепараторами из низкотеплопроводного материала, в котором экраны ориентированы металлизированной поверхностью к внутреннему облицовочному слою.Known screen-vacuum thermal insulation by AS 1840181 (IPC: B64G, 9/00), containing the outer and inner facing layers and screens located between them with a one-sided metallized surface, separated from each other by separators of low-heat-conducting material, in which the screens are oriented with a metallized surface to the inner facing layer.
Недостатком этого решения является низкая стойкость к электризации наружного облицовочного слоя, что приводит к возникновению электростатических разрядов на поверхности этого слоя.The disadvantage of this solution is the low resistance to electrification of the outer facing layer, which leads to the appearance of electrostatic discharges on the surface of this layer.
В качестве прототипа заявленному решению принят материал по патенту РФ №2344972 (МПК: B64G, 1/58) в котором, наружный облицовочный слой выполнен из диэлектрического тканого материала с плотностью плетения 0,34-0,7 г/см2 с вплетенными в продольном и поперечном направлениях электропроводящими нитями.As a prototype of the claimed decision, the material according to the patent of the Russian Federation No. 2344972 (IPC: B64G, 1/58) was adopted in which the outer facing layer is made of a dielectric woven material with a weaving density of 0.34-0.7 g / cm 2 woven in the longitudinal and transverse directions by electrically conductive threads.
Недостатками прототипа являются большая масса, невозможность получить эффективную теплоизоляцию для приборов и агрегатов сложной конфигурации, низкая стойкость к электризации наружного облицовочного слоя, что приводит к возникновению электростатических разрядов на поверхности этого слоя, механическая непрочность на истирание.The disadvantages of the prototype are the large mass, the inability to obtain effective thermal insulation for devices and assemblies of complex configuration, low resistance to electrification of the outer facing layer, which leads to the appearance of electrostatic discharges on the surface of this layer, mechanical abrasion.
Задачей изобретения является снижение массы материала, исключение электростатического разряда как в условиях эксплуатации, так и при проведении монтажно-сборочных работ, а также сохранение поверхностной проводимости вследствие отсутствия влияния на эти характеристики истирания и других механических воздействий в процессе проведения монтажно-сборочных работ, при одновременном сохранении оптических характеристик материала.The objective of the invention is to reduce the mass of the material, the exclusion of electrostatic discharge both in operating conditions and during installation and assembly works, as well as maintaining surface conductivity due to the absence of influence on these characteristics of abrasion and other mechanical influences during installation and assembly operations, while maintaining the optical characteristics of the material.
Эта задача решается тем, что в терморегулирующий материал, содержащий наружный облицовочный слой из тканого материала с вплетенными в продольном и поперечном направлениях электропроводящими нитями, в него введена подложка из металлизированной, по крайней мере, с одной - внутренней стороны, полиимидной пленки, при этом наружный облицовочный слой выполнен с вплетением электропроводящих нитей, полученных путем скрутки металлической проволоки толщиной 30-50 µкм с полимерной нитью линейной плотности 1.5-11 текс и переплетением с плотностью нитей 6-12/ см2 по утку и основе, причем между подложкой и облицовочным слоем введен термопластичный слой на основе полиимидов или полиэфиримидов или полиэфиров или полисульфонов.This problem is solved in that in a thermostatic material containing an outer facing layer of woven material with electrically conductive threads interwoven in the longitudinal and transverse directions, a substrate is inserted into it from a polyimide film metallized, at least on one side, and the outer one the facing layer is made with weaving electrically conductive threads obtained by twisting a metal wire with a thickness of 30-50 μm with a polymer thread of linear density 1.5-11 tex and weaving with a density of nit 6-12 minutes / cm 2 in warp and weft, wherein between the substrate and the cover layer injected thermoplastic layer based on polyimides or polyetherimides or polyesters or polysulfones.
На чертеже изображена конструкция предложенного материала, где:The drawing shows the design of the proposed material, where:
1 - наружный облицовочный слой;1 - outer facing layer;
2 - комбинированные электропроводящие нити;2 - combined conductive threads;
3 - полимерные нити;3 - polymer threads;
4 - термопластичный слой;4 - thermoplastic layer;
5 - металлизированная подложка.5 - metallized substrate.
Предложенный материал состоит из наружного облицовочного слоя 1 выполненного из тканого материала по утку и основе из полимерных нитей 3 и комбинированных нитей электропроводящих нитей 2, полученных путем скрутки металлической проволоки толщиной 30-50 µкм с полимерной нитью линейной плотности 1.5-11 текс и переплетением с плотностью нитей 6-12/ см2 по утку и основе, кроме того, в материал введена металлизированная подложка 4, причем между подложкой 5 и облицовочным слоем 1 введен термопластичный слой 4 на основе полиимидов или полиэфиримидов или полиэфиров или полисульфонов, при этом подложка 5 может быть металлизирована как только с внутренней стороны, так и с обеих сторон.The proposed material consists of an outer facing layer 1 made of woven fabric for weft and warp of polymer threads 3 and combined threads of conductive threads 2, obtained by twisting a metal wire 30-50 μm thick with a polymer thread of linear density 1.5-11 tex and weaving with a density 6-12 filaments / cm 2 in warp and weft, in addition, the material introduced metallized substrate 4, and between the substrate 5 and the cover layer 1 is entered thermoplastic layer 4 based on polyimides or polyetherimides or oliefirov or polysulfones, and the substrate 5 may be metallized as soon as the inner side and both sides.
Приведем примеры исполнения предложенного решения.We give examples of the implementation of the proposed solution.
Пример 1Example 1
Для наружного облицовочного слоя вырабатывается ткань из двух типов нити: аримидной с линейной плотностью 6 текс и комбинированной крученой, состоящей из аримидной нити плотностью 6 текс и медной посеребренной проволоки толщиной 50 µкм.For the outer facing layer, a fabric is made of two types of filament: an arimide thread with a linear density of 6 tex and a combined twist consisting of an arimide thread with a density of 6 tex and a silver-plated copper wire 50 μm thick.
При этом комбинированная нить располагается с шагом 8-10 мм по утку и основе, а плотность ткани составляет 12÷14 г/м2, что существенно меньше, чем в прототипе (340 г/м2), а значит существенно меньше в массе.At the same time, the combined thread is arranged in increments of 8-10 mm along the weft and the base, and the tissue density is 12 ÷ 14 g / m 2 , which is significantly less than in the prototype (340 g / m 2 ), and therefore significantly less in mass.
Ткань методом термической сварки приваривается с помощью пленочного термопластичного полиимида, например ПИ-ПК-200, толщиной 8-10 мм к металлизированной подложке из полиимидной пленки толщиной 12,5 µкм. С двухсторонним покрытием алюминием толщиной 500-700 А° и коэффициентом черноты ≤0,06.The fabric is thermally welded using a thermoplastic polyimide film, for example, PI-PK-200, with a thickness of 8-10 mm to a metallized substrate of a polyimide film with a thickness of 12.5 μm. With double-sided coating with aluminum with a thickness of 500-700 A ° and black factor ≤0.06.
Общая масса материала при этом составит всего 45÷55 г/м2, а масса прототипа равна 350-700 г/м2.The total mass of the material will be only 45 ÷ 55 g / m 2 , and the mass of the prototype is 350-700 g / m 2 .
Для защиты от атомарного кислорода на наружный облицовочный слой может быть нанесен слой окиси индия или окиси кремния, например, вакуумным магнетронным способом.To protect against atomic oxygen, a layer of indium oxide or silicon oxide can be deposited on the outer facing layer, for example, by a vacuum magnetron method.
Пример 2Example 2
Наружный облицовочный слой состоит из ткани, например, выработанной из монофиламентной полиэфирной нити линейной плотностью 1,6 текс и комбинированной крученой нити из полиэфирной нити плотностью 1,6 текс и кобальтовой проволоки толщиной 30 µкм, при этом шаг комбинированной нити по утку и основе - 8-10 µкм, а плотность ткани с ажурным плетением 8-10 г/м2.The outer facing layer consists of fabric, for example, made of monofilament polyester yarn with a linear density of 1.6 tex and a combined twisted yarn of polyester yarn with a density of 1.6 tex and cobalt wire 30 μm thick, while the combined yarn and warp spacing is 8 -10 µkm, and the density of the fabric with openwork weaving 8-10 g / m 2 .
Ткань приваривается к полиэтиимидной металлизированной пленке, толщина пленки 12,5 µкм.The fabric is welded onto a polyimide metallized film, film thickness 12.5 µkm.
В качестве термопластичного слоя для сварки используется пленка из полиэфирной смолы ТФ-55 или ТФ-60 толщиной 8-12 мкм.As a thermoplastic layer for welding, a film of polyester resin TF-55 or TF-60 with a thickness of 8-12 microns is used.
Пленка может быть также сформирована на поверхности металлизированной ПЭТ-пленки из раствора смолы в метиленхлориде.A film can also be formed on the surface of a metallized PET film from a solution of resin in methylene chloride.
Суммарная масса материала составит 35-40 г/м2, что существенно меньше, чем у прототипа.The total mass of the material will be 35-40 g / m 2 , which is significantly less than that of the prototype.
В предлагаемом материале исключена возможность появления электростатических разрядов, т.к. положение нитей в облицовочном слое фиксируется при сварке термопластичного слоя и, тем самым, исключается локальные пробои электростатических разрядов.The proposed material excludes the possibility of the appearance of electrostatic discharges, as the position of the threads in the facing layer is fixed during welding of the thermoplastic layer and, thereby, local breakdowns of electrostatic discharges are excluded.
Предлагаемый материал существенно лучше работает на истирание, т.к. проволока значительно прочнее напыления металла (как у прототипа).The proposed material works much better on abrasion, because the wire is much stronger than metal spraying (as in the prototype).
Оптические характеристики изобретения также лучше, чем у прототипа, за счет использования полимерной пленки малой толщины и разреженности ткани облицовочного слоя вследствие переплетения с плотностью нитей 6-12/ см2 по утку и основе. В видимом диапазоне коэффициент поглощения As=0,35-0,45, а степень черноты в ИК-диапазоне ε=0,7-0,85, что уменьшает температуру поверхности объекта, например, КО.The optical characteristics of the invention are also better than that of the prototype due to the use of a polymer film of small thickness and sparseness of the fabric of the facing layer due to weaving with a density of threads 6-12 / cm 2 for weft and warp. In the visible range, the absorption coefficient is A s = 0.35-0.45, and the degree of blackness in the IR range is ε = 0.7-0.85, which reduces the surface temperature of the object, for example, KO.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116678/11A RU2493057C1 (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Thermostatic material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116678/11A RU2493057C1 (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Thermostatic material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2493057C1 true RU2493057C1 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=49183333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012116678/11A RU2493057C1 (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Thermostatic material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2493057C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015047605A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | Henkel IP & Holding GmbH | Pyrolized organic layers and conductive prepregs made therewith |
| RU2707489C1 (en) * | 2018-06-09 | 2019-11-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Light-and heat shielding device of spacecraft and method of its opening and stabilization |
| RU2741573C2 (en) * | 2016-11-17 | 2021-01-27 | Зе Боинг Компани | Insulating panel based on mechanically reinforced foam material and methods of making same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065450A2 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-03 | Acktar Ltd. | Absorber-reflector for solar heating |
| US20020090873A1 (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-11 | Henry Moody | Carbon composites with silicon based resin to inhibit oxidation |
| RU2331553C1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-ПРОГРЕСС" (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-ПРОГРЕСС") | Thermoregulating coating of "sollar reflector" type |
| RU2344972C2 (en) * | 2007-03-15 | 2009-01-27 | Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) | Spacecraft blanket |
-
2012
- 2012-04-24 RU RU2012116678/11A patent/RU2493057C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065450A2 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-03 | Acktar Ltd. | Absorber-reflector for solar heating |
| US20020090873A1 (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-11 | Henry Moody | Carbon composites with silicon based resin to inhibit oxidation |
| RU2331553C1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-ПРОГРЕСС" (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-ПРОГРЕСС") | Thermoregulating coating of "sollar reflector" type |
| RU2344972C2 (en) * | 2007-03-15 | 2009-01-27 | Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) | Spacecraft blanket |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015047605A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | Henkel IP & Holding GmbH | Pyrolized organic layers and conductive prepregs made therewith |
| US10308777B2 (en) | 2013-09-24 | 2019-06-04 | Henkel IP & Holding GmbH | Pyrolized organic layers and conductive prepregs made therewith |
| RU2741573C2 (en) * | 2016-11-17 | 2021-01-27 | Зе Боинг Компани | Insulating panel based on mechanically reinforced foam material and methods of making same |
| RU2707489C1 (en) * | 2018-06-09 | 2019-11-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Light-and heat shielding device of spacecraft and method of its opening and stabilization |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8460777B2 (en) | Multifunctional radiation-hardened laminate | |
| JP6162895B2 (en) | Photovoltaic panel and manufacturing method thereof | |
| AU2016266085B2 (en) | Photovoltaic module and laminate | |
| RU2493057C1 (en) | Thermostatic material | |
| RU2735149C2 (en) | Multifunctional composite structure for extreme conditions | |
| US11077627B2 (en) | Multi-functional protective assemblies, systems including protective assemblies, and related methods | |
| US20070281570A1 (en) | Reduced weight flexible laminate material for lighter-than-air vehicles | |
| US5003311A (en) | Fiber composite with layers matched to peak radar wave attenuation | |
| US10353187B2 (en) | Stretched fresnel lens solar concentrator for space power, with cords, fibers, or wires strengthening the stretched lens | |
| US10220967B2 (en) | Flexible thermal-control material | |
| WO2015113160A1 (en) | Composite shielding structure for space applications | |
| KR20100133962A (en) | Solar cell system with encapsulant | |
| TWI304769B (en) | Padome with polyester-polyarylate fibers and a method of making same | |
| US10573772B2 (en) | Composite vehicle skin co-cured with solar-cell array | |
| RU2493058C1 (en) | Thermostatic material | |
| ES2906063T3 (en) | Multilayer material for a hot air balloon cover | |
| RU2397926C2 (en) | Spacecraft thermal blanket with outer combined layer | |
| US10800554B2 (en) | Space system | |
| RU2343509C1 (en) | Radiolucent thermoregulating coating | |
| WO2019031378A1 (en) | Solar cell module and intermediate product of solar cell module | |
| KR102558314B1 (en) | Composite Panel having an Electromagnetic Wave Absorption Function and Structure including the Same | |
| Bunea et al. | Photovoltaic module and laminate | |
| US20230191744A1 (en) | Meta-material embedded knitted-fabric or blanket for space applications | |
| CN106428643A (en) | External heat flux weakening device and use method thereof as well as a spacecraft | |
| KR20230068360A (en) | Multilayer coatings for optical solar reflectors |