RU2554183C1 - Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts - Google Patents

Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts Download PDF

Info

Publication number
RU2554183C1
RU2554183C1 RU2014121431/05A RU2014121431A RU2554183C1 RU 2554183 C1 RU2554183 C1 RU 2554183C1 RU 2014121431/05 A RU2014121431/05 A RU 2014121431/05A RU 2014121431 A RU2014121431 A RU 2014121431A RU 2554183 C1 RU2554183 C1 RU 2554183C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
coating
powder
lithium
aqueous solution
Prior art date
Application number
RU2014121431/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лариса Витальевна Киселева
Анатолий Васильевич Григоревский
Сергей Вячеславович Токарь
Марина Николаевна Панина
Екатерина Геннадьевна Белобрагина
Александр Николаевич Галыгин
Рашид Хусаинович Хасаншин
Василий Михайлович Просвириков
Михаил Борисович Шуйский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") filed Critical Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит")
Priority to RU2014121431/05A priority Critical patent/RU2554183C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554183C1 publication Critical patent/RU2554183C1/en

Links

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: radiation protecting temperature-controlled coating includes the top coat layer containing the lithium liquid glass water solution as a binder, BaSO4 fillers, Ba(AlO2)2 and the bottom coat layer consisting of lithium liquid glass water solution and the fillers - Bi2O3 powder and BaWO4 powder.
EFFECT: avoidance of failures of radio-electronic equipment of spacecrafts, the maximum time of active existence and reliability of spacecrafts at the minimum weight-dimension characteristics.
2 cl, 3 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к терморегулирующим покрытиям (ТРП) класса «солнечные отражатели».The invention relates to the field of space materials science, namely to thermal control coatings (TRP) of the class "solar reflectors".

При эксплуатации в космическом пространстве радиоэлектронная аппаратура (РЭА) космических аппаратов (КА) подвергается повреждающему воздействию факторов космического пространства (КП), среди которых особенно опасно ионизирующее излучение (ИИ), к которому относятся рентгеновские лучи и гамма-излучение Солнца, частицы, образующиеся во время солнечных (хромосферных) вспышек, солнечный ветер, галактические и внегалактические космические лучи, электроны и протоны радиационных поясов, нейтроны и альфа-частицы.When operating in outer space, radioelectronic equipment (CEA) of spacecraft (SC) is exposed to the damaging effects of outer space factors (KP), among which ionizing radiation (II), which includes the X-rays and gamma radiation of the Sun, particles formed in time of solar (chromospheric) flares, solar wind, galactic and extragalactic cosmic rays, electrons and protons of radiation belts, neutrons and alpha particles.

ИИ КП является одним из главных факторов, ограничивающих сроки активного существования электронной компонентной базы (ЭКБ) и РЭА КА, так как на дозовые и одиночные эффекты, вызываемые ИИ КП, приходится до 50% всех квалифицированных отказов РЭА КА.AI KP is one of the main factors limiting the time of active existence of the electronic component base (ECB) and REA KA, since the dose and single effects caused by AI KP account for up to 50% of all qualified failures of REA KA.

Воздействие ИИ КП приводит к радиационным эффектам, проявляющимся через:The impact of AI KP leads to radiation effects, manifested through:

- параметрические отказы электронной аппаратуры вследствие деградации характеристик интегральных микросхем по мере накопления дозы ИИ КП (дозовые эффекты);- parametric failures of electronic equipment due to degradation of the characteristics of integrated circuits as the dose of AI KP is accumulated (dose effects);

- сбои и отказы интегральных микросхем от воздействия отдельных высокоэнергетичных ядерных частиц (одиночные эффекты).- Failures and failures of integrated circuits from the effects of individual high-energy nuclear particles (single effects).

Защитное корпусирование критичной ЭКБ позволяет существенно повысить стойкость РЭА КА к ИИ КП, в первую очередь, в области дозовых эффектов.Protective packaging of critical ECB can significantly increase the resistance of REA KA to AI KP, primarily in the field of dose effects.

Использование радиационной защиты для снижения уровня воздействий ИИ КП в области дозовых эффектов достаточно широко применяется в КА. Для наиболее уязвимых элементов можно применять локальную радиационную защиту. Суть ее заключается в том, что критичные узлы помещают в защитный кожух, предназначенный только для этого элемента.The use of radiation protection to reduce the level of effects of AI KP in the field of dose effects is widely used in spacecraft. For the most vulnerable elements, local radiation protection can be applied. Its essence lies in the fact that critical nodes are placed in a protective casing intended only for this element.

Материалы для экранирования ЭКБ должны обладать: защитными свойствами, позволяющими защитить интегральные микросхемы или ЭКБ от ИИ КП, механической прочностью, климатической стойкостью, вакуумной прочностью, химической стойкостью к агрессивной среде с покрытиями и герметиками, высокими электростатическими характеристиками, теплопроводностью, обеспечивающей для интегральных микросхем или ЭКБ нормальный температурный режим, технологичностью при серийном запуске в производство и др.Materials for ECB shielding must have: protective properties that protect integrated circuits or ECB from AI KP, mechanical strength, climate resistance, vacuum resistance, chemical resistance to aggressive media with coatings and sealants, high electrostatic characteristics, thermal conductivity, which provides for integrated circuits or ECB normal temperature, manufacturability with serial launch into production, etc.

Для исключения отказов радиоэлектронного оборудования на космических аппаратах используется стойкая к воздействию радиации элементная база и защитное экранирование, обеспечивающие при минимальных габаритно-массовых характеристиках максимальный срок активного существования и надежность. Поэтому проблема защиты элементной базы от радиации сводится к выбору наиболее эффективного защитного экрана.To eliminate failures of electronic equipment on spacecraft, an element base resistant to radiation and protective shielding are used, which ensure the maximum active life and reliability with minimum dimensional and mass characteristics. Therefore, the problem of protecting the element base from radiation is reduced to choosing the most effective protective screen.

В качестве защитного экрана можно использовать терморегулирующие покрытия, обеспечивающие:As a protective screen, you can use thermostatic coating, providing:

- поддержание заданного теплового баланса систем КА в заданном диапазоне температур в процессе натурной эксплуатации;- maintaining a given thermal balance of spacecraft systems in a given temperature range during field operation;

- дополнительную защиту элементной базы, отдельных узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры от повреждающего воздействия ионизирующего излучения космического пространства.- additional protection of the element base, individual nodes and blocks of electronic equipment from the damaging effects of ionizing radiation in outer space.

Существует несколько ТРП класса «солнечные отражатели» с близкими оптическими характеристиками [ЭКОМ-1, ТРСО-2, ТРСО-11, ТРСО-12, 40-1-28, ЭКОМ-ЖС-2], но не обладающими необходимыми радиационно-защитными свойствами. Аналогом изобретения является покрытие для защиты от космической радиации (пат. RU 2275704 С2). В состав покрытия входит компоненты при следующем соотношении компонентов, масс. %.There are several TRP class “solar reflectors” with similar optical characteristics [ECOM-1, TRCO-2, TRCO-11, TRCO-12, 40-1-28, ECOM-ZhS-2], but without the necessary radiation protective properties . An analogue of the invention is a coating for protection against cosmic radiation (US Pat. RU 2275704 C2). The composition of the coating includes components in the following ratio of components, mass. %

Кремнийорганический полимерOrganosilicon polymer 8,2-37,18.2-37.1 Порошки тяжелых металлов, их оксиды иPowders of heavy metals, their oxides and 60,7-92,060.7-92.0 карбидыcarbides Структурирующий агентStructuring Agent 0,2-0,50.2-0.5 Технологический структурирующий агентTechnological Structuring Agent 0,2-0,50.2-0.5 Вулканизирующий агент в виде диэтилди-The curing agent in the form of diethyl 0,9-1,20.9-1.2 каприлата или катализатор в виде раствораcaprylate or solution catalyst аминосилана в эфирах ортокремниевой кислотыaminosilane in esters of orthosilicic acid

Недостатком материала является:The disadvantage of the material is:

- невозможность нанесения методом пневматического распыления;- the impossibility of application by pneumatic spraying;

- материал готовится непосредственно перед применением;- the material is prepared immediately before use;

- высокое газовыделение.- high gas evolution.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению по оптическим свойствам являются терморегулирующие покрытия класса «солнечные отражатели» (http://naT.RU 2421490 С1). В состав покрытия входят следующие компоненты, масс:The closest to the proposed invention in terms of optical properties are thermal control coatings of the class of "solar reflectors" (http://naT.RU 2421490 C1). The composition of the coating includes the following components, masses:

Водный раствор жидкогоAqueous solution of liquid 29,42-33,7829.42-33.78

литиевого стеклаlithium glass

BaSO4 Baso 4 42,28-43,4442.28-43.44 Ва(AlO2)2 Ba (AlO 2 ) 2 3,39-3,613.39-3.61 дистиллированная водаdistilled water 22,07-23,5322.07-23.53

Данное ТРП сохраняет свои оптические свойства после воздействия факторов космического пространства (на геостационарной орбите), но не обеспечивает дополнительной защиты элементов РЭА от радиации.This TRP retains its optical properties after exposure to space factors (in the geostationary orbit), but does not provide additional protection for REA elements from radiation.

Задачей изобретения является разработка ТРП с низкой степенью деградации на ГСО и высокоэллиптических орбитах (ВЭО) с радиационно-защитными свойствами для защиты электронно-компонентной базы (ЭКБ) космических аппаратов.The objective of the invention is the development of TRP with a low degree of degradation in GSO and highly elliptical orbits (VEO) with radiation protective properties to protect the electronic component base (ECB) of spacecraft.

Технический результат - исключение отказов радиоэлектронного оборудования на космических аппаратах, обеспечение при минимальных габаритно-массовых характеристиках максимального срока активного существования и надежность КА.The technical result is the elimination of failures of electronic equipment on spacecraft, providing, with minimum overall dimensions, the maximum active life and reliability of the spacecraft.

Необходимость создания такого покрытия вызвана в том числе и тем, что на современных КА все чаще используются элементы и узлы РЭА, размещенные на открытых платформах. Особенно остро эта проблема стоит для высокоорбитальных КА (ГСО, орбиты КА ГЛОНАСС, высокоэллиптические орбиты), которые подвергаются большим дозовым нагрузкам. Использование ТРП, обладающего повышенными защитными свойствами, в таких ситуациях представляется эффективным способом для дополнительной защиты элементов РЭА от ионизирующих излучений космического пространства. Эффективность такого способа обусловлена технологичностью нанесения ТРП необходимой толщины на узлы сложной геометрической формы и возможностью регулировать линейные потери энергии ионизирующих излучений, используя соответствующие наполнители.The need to create such coverage is caused, among other things, by the fact that modern spacecraft are increasingly using REA elements and nodes located on open platforms. This problem is especially acute for high-orbit spacecraft (GSO, GLONASS spacecraft orbits, highly elliptical orbits), which are subjected to high dose loads. The use of TRP, which has enhanced protective properties, in such situations seems to be an effective way for additional protection of REA elements from ionizing radiation of outer space. The effectiveness of this method is due to the manufacturability of applying TRP of the required thickness to nodes of complex geometric shape and the ability to adjust the linear energy loss of ionizing radiation using appropriate fillers.

Поставленная задача достигается тем, что радиационно-защитное терморегулирующее покрытие, включающее верхний слой покрытия, содержащий в качестве связующего водный раствор литиевого жидкого стекла, наполнители BaSO4 (сульфат бария), Ва(AlO2)2 (алюминат бария), дополнительно содержит нижний слой покрытия, состоящий из водного раствора литиевого жидкого стекла и наполнителей - порошок Bi2O3 (оксид висмута) и порошок BaWO4 (вольфрамат бария), в массовых частях:This object is achieved in that the radiation-protective thermoregulatory coating, including the upper coating layer, containing as a binder an aqueous solution of lithium water glass, fillers BaSO 4 (barium sulfate), Ba (AlO 2 ) 2 (barium aluminate), further comprises a lower layer coatings, consisting of an aqueous solution of lithium liquid glass and fillers - Bi 2 O 3 powder (bismuth oxide) and BaWO 4 powder (barium tungstate), in mass parts:

Figure 00000001
Figure 00000001

При этом используют водный раствор литиевого жидкого стекла с модулем 2,4-3,2, порошок Bi2O3 со сферическими частицами размером 20-40 мкм, порошок BaWO4 с частицами хлопьевидной формы размером 5-7 мкм.In this case, an aqueous solution of lithium water glass with a 2.4-3.2 module is used, Bi 2 O 3 powder with spherical particles of 20-40 microns in size, BaWO 4 powder with flocculent particles of 5-7 microns in size.

Обеспечение радиационно-защитных и оптических свойств (αs, ε) за счет использования метода пневматического распыления при нанесении ТРП. Комплексное ТРП включает нижний слой из композиции, обеспечивающий адгезионные и радиационно-защитные свойства, и верхний слой, обеспечивающий высокий коэффициент отражения солнечного излучения, высокий коэффициент излучения и высокую стойкость к повреждающему воздействию ФКП. ТРП удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 50109-92, предъявляемым к материалам КТ по газовыделению.Ensuring radiation-protective and optical properties (α s , ε) through the use of the method of pneumatic spraying when applying TRP. Complex TRP includes the lower layer of the composition, which provides adhesion and radiation-protective properties, and the upper layer, which provides a high reflectivity of solar radiation, a high emissivity, and high resistance to the damaging effects of PCF. TRP meets the requirements of GOST R 50109-92, presented to the materials of CT on gas release.

Приготовление композиции проводится методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице в течение 4-6 ч до степени перетира 35-40 мкм по прибору «Клин». Для нанесения покрытия применяется метод пневматического распыления с использованием ручного краскораспылителя с диаметром сопла 2,5 мм. Давление при нанесении составляет 4 атм. Перед нанесением в композицию добавляется дистиллированная вода из расчета 5-7 г на 100 г композиции и полученная суспензия тщательно перемешивается.The preparation of the composition is carried out by dispersion in a porcelain ball mill for 4-6 hours to a milling degree of 35-40 microns on the device "Wedge". For coating, the method of pneumatic spraying using a manual spray gun with a nozzle diameter of 2.5 mm is used. Application pressure is 4 atm. Before application, distilled water is added to the composition at the rate of 5-7 g per 100 g of the composition and the resulting suspension is thoroughly mixed.

Перед нанесением покрытия поверхность образцов обезжиривается, затем зачищается шлифовальной шкуркой, после чего обдувается сухим сжатым воздухом, протирается дистиллированной водой и снова обдувается сжатым воздухом.Before coating, the surface of the samples is degreased, then cleaned with a sandpaper, then blown with dry compressed air, wiped with distilled water and again blown with compressed air.

Для обеспечения радиационно-защитных свойств толщина нижнего слоя покрытия эмалевой композицией составляет 250-300 мкм, достигается нанесением от 5 до 8 слоев (допускается увеличение толщины покрытия до 2700 мкм с увеличением количества наносимых слоев). Сушка каждого слоя проводится при температуре 18-25°С в течение 1 ч. Для достижения требуемых оптических характеристик наносится верхний слой (толщиной 100-120 мкм) композиции. Окончательная сушка покрытия проводится в течение 14 суток при температуре 18-32°С.To ensure radiation-protective properties, the thickness of the lower coating layer with an enamel composition is 250-300 microns, achieved by applying from 5 to 8 layers (it is allowed to increase the coating thickness to 2700 microns with an increase in the number of layers applied). Drying of each layer is carried out at a temperature of 18-25 ° C for 1 hour. To achieve the required optical characteristics, a top layer (100-120 μm thick) of the composition is applied. Final drying of the coating is carried out for 14 days at a temperature of 18-32 ° C.

Использование раствора литиевого жидкого стекла с кремнеземистым модулем от 2,9 до 3,4 и плотностью от 1,72 до 1,213 обеспечивает заданные оптические, адгезионные свойства, стойкость к воздействию космического пространства и газовыделение, соответствующее ГОСТ Р 50109-92, комплексного покрытия. Применение порошков BaWO4 и Bi2O3 в определенном соотношении позволяет придать покрытию радиационно-защитные свойства.The use of a lithium liquid glass solution with a siliceous module from 2.9 to 3.4 and a density of 1.72 to 1.213 provides the specified optical, adhesive properties, resistance to outer space and gas evolution, corresponding to GOST R 50109-92, of a complex coating. The use of BaWO 4 and Bi 2 O 3 powders in a certain ratio allows to give radiation-protective properties to the coating.

Порошок Bi2O3, имеющий сферические частицы размером 20-40 мкм, снижает расслаивание композиции, обеспечивает жизнеспособность в течение 7 суток после ее изготовления и способность к нанесению методом пневматического распыления. Наличие порошка BaWO4 , имеющего частицы хлопьевидной формы размером 5-7 мкм, повышает адгезионные свойства покрытия (как к подложке, так и к верхнему слою).Powder Bi 2 O 3 having spherical particles with a size of 20-40 microns, reduces the delamination of the composition, provides viability for 7 days after its manufacture and the ability to be applied by pneumatic spraying. The presence of BaWO 4 powder having flocculent particles with a size of 5-7 μm increases the adhesive properties of the coating (both to the substrate and to the upper layer).

Применение в качестве верхнего слоя эмали на основе раствора литиевого жидкого стекла (матрица) и наполнителей сульфата бария и алюмината бария (ЭКОМ-ЖС-2 по ТУ 2316-448-56897835-2009) толщиной 100-120 мкм обеспечивает αs≤0,12, ε≥0,92.The use of enamel based on a solution of lithium liquid glass (matrix) and fillers of barium sulfate and barium aluminate (ECOM-ZhS-2 according to TU 2316-448-56897835-2009) with a thickness of 100-120 microns provides α s ≤0.12 , ε≥0.92.

Для экспериментальной проверки заявленного ТРП были изготовлены композиции в заявленных соотношениях компонентов.For experimental verification of the claimed TRP were made compositions in the claimed ratios of the components.

Пример 1Example 1

Композиции для получения нижнего и верхнего слоев изготавливались методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:Compositions for obtaining the lower and upper layers were made by dispersion in a porcelain ball mill in the following ratio of components, mass. hours:

Figure 00000002
Figure 00000002

Жизнеспособность композиции для нижнего слоя меньше 7 суток, пигмент быстро оседает, осадок плотный, плохо перемешивается. При нанесении покрытие сильно мелится, образуются трещины и сколы.The viability of the composition for the lower layer is less than 7 days, the pigment quickly settles, the precipitate is dense, poorly mixed. When applied, the coating is highly chalked, cracks and chips are formed.

На высохший нижний слой наносилась композиция для верхнего слоя, толщина покрытия - (150±10) мкм.The composition for the upper layer was applied to the dried lower layer, the coating thickness was (150 ± 10) μm.

Пример 2Example 2

Композиции для получения нижнего и верхнего слоев изготавливались методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:Compositions for obtaining the lower and upper layers were made by dispersion in a porcelain ball mill in the following ratio of components, mass. hours:

Figure 00000003
Figure 00000003

Жизнеспособность композиции для нижнего слоя - 7 суток, осадок рыхлый и легко перемешивается. Хорошая укрывистость и розлив при нанесении. Покрытие без сколов и трещин.The viability of the composition for the lower layer is 7 days, the precipitate is loose and mixes easily. Good hiding power and filling during application. Coating without chips and cracks.

На высохший нижний слой наносилась композиция для верхнего слоя, толщина покрытия - (150±10) мкм.The composition for the upper layer was applied to the dried lower layer, the coating thickness was (150 ± 10) μm.

Пример 3Example 3

Композиции для получения нижнего и верхнего слоев изготавливались методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:Compositions for obtaining the lower and upper layers were made by dispersion in a porcelain ball mill in the following ratio of components, mass. hours:

Figure 00000004
Figure 00000004

Жизнеспособность композиции для нижнего слоя - 7 суток, осадок рыхлый и легко перемешивается. Хорошая укрывистость и розлив при нанесении. Покрытие без сколов и трещин.The viability of the composition for the lower layer is 7 days, the precipitate is loose and mixes easily. Good hiding power and filling during application. Coating without chips and cracks.

На высохший нижний слой наносилась композиция для верхнего слоя, толщина покрытия - (150±10) мкм.The composition for the upper layer was applied to the dried lower layer, the coating thickness was (150 ± 10) μm.

Пример 4Example 4

Композиции для получения нижнего и верхнего слоев изготавливались методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:Compositions for obtaining the lower and upper layers were made by dispersion in a porcelain ball mill in the following ratio of components, mass. hours:

Figure 00000005
Figure 00000005

Жизнеспособность композиции для нижнего слоя - 7 суток, осадок рыхлый и легко перемешивается. Хорошая укрывистость и розлив при нанесении. Покрытие без сколов и трещин.The viability of the composition for the lower layer is 7 days, the precipitate is loose and mixes easily. Good hiding power and filling during application. Coating without chips and cracks.

На высохший нижний слой наносилась композиция для верхнего слоя, толщина покрытия - (150±10) мкм.The composition for the upper layer was applied to the dried lower layer, the coating thickness was (150 ± 10) μm.

Пример 5Example 5

Композиции для получения нижнего и верхнего слоев изготавливались методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:Compositions for obtaining the lower and upper layers were made by dispersion in a porcelain ball mill in the following ratio of components, mass. hours:

Figure 00000006
Figure 00000006

Жизнеспособность композиции для нижнего слоя - 7 суток, осадок легко перемешивается. Плохая укрывистость, наносится очень тонкими слоями, требуется много слоев для достижения заданной толщины.The viability of the composition for the lower layer is 7 days, the precipitate is easily mixed. Poor hiding power, applied in very thin layers, many layers are required to achieve a given thickness.

На высохший нижний слой наносилась композиция для верхнего слоя, толщина покрытия - (150±10) мкм.The composition for the upper layer was applied to the dried lower layer, the coating thickness was (150 ± 10) μm.

Figure 00000007
Figure 00000007

Предлагаемое радиационно-защитное терморегулирующее покрытие обладает необходимыми радиационно-защитными свойствами (коэффициент ослабления) для защиты электронно-компонентной базы КА, что позволит исключить отказы радиоэлектронного оборудования, а также низкой степенью деградации на ГСО и ВЭО, что обеспечит при минимальных габаритно-массовых характеристиках срок активного существования КА 15 лет.The proposed radiation-protective thermal control coating has the necessary radiation-protective properties (attenuation coefficient) to protect the electronic component base of the spacecraft, which will eliminate the failure of radio-electronic equipment, as well as a low degree of degradation at GSO and VEO, which will ensure the term with minimal overall mass characteristics active existence of the spacecraft for 15 years.

Изменение коэффициента ослабления электронного излучения с энергией 1.86 МэВ по уровню поглощенной дозы зависимости от толщины покрытия приведены в таблице 3:The change in the attenuation coefficient of electron radiation with an energy of 1.86 MeV in terms of the absorbed dose depending on the coating thickness is shown in table 3:

Figure 00000008
Figure 00000008

Радиационно-защитное терморегулирующее покрытие имеет следующие характеристики:Radiation-protective thermal control coating has the following characteristics:

- Адгезия, не более 2 баллов- Adhesion, no more than 2 points

- коэффициент поглощения солнечного излучения, As<0,12- absorption coefficient of solar radiation, As <0.12

- коэффициент теплового излучения, ε>0,92- coefficient of thermal radiation, ε> 0.92

- удельное объемное сопротивление ρv<106 Ом×м- specific volume resistance ρ v <10 6 Ohm × m

- общая потеря массы (ОПМ)<0,75%- total weight loss (PKO) <0.75%

- летучие конденсирующиеся вещества, ЛКВ<0,01%- volatile condensable substances, LKV <0,01%

- ослабление дозовой нагрузки на ГСО от 10 до 1000 раз в зависимости от условий эксплуатации покрытия (орбиты КА)- weakening of the dose load on the GSO from 10 to 1000 times depending on the operating conditions of the coating (spacecraft orbit)

- срок функционирования на ГСО - 15 лет.- the period of operation at the GSO is 15 years.

(1) Преимущество изобретения заключается в придании покрытию помимо радиационно-защитных свойств также и оптических свойств (низкий коэффициент отражения солнечного излучения αs≤0,15 и высокий коэффициент теплового излучения ε≥0.90) и обеспечении стойкости к факторам космического пространства со сроком активного существования на ГСО - 15 лет, а также:(1) An advantage of the invention is to give the coating, in addition to radiation protective properties, also optical properties (low reflection coefficient of solar radiation α s ≤0.15 and high coefficient of thermal radiation ε≥0.90) and ensuring resistance to space factors with an active life at GSO - 15 years, and also:

- покрытие обладает необходимыми для применения в качестве ТРП для КА класса «солнечные отражатели» терморадиационными характеристиками (αs≤0,12, ε≥0,92);- the coating has the necessary thermal-radiation characteristics (α s ≤0.12, ε≥0.92) for use as a TRP for spacecraft of the “solar reflectors” class;

- покрытие обладает радиационно-защитными свойствами с возможностью их регулирования за счет толщины, что делает их незаменимыми для локальной защиты ЭКБ;- the coating has radiation-protective properties with the possibility of their regulation due to the thickness, which makes them indispensable for local protection of electronic components;

- покрытие обладает антистатическими свойствами (ρv<106 Ом*м);- the coating has antistatic properties (ρv <10 6 Ohm * m);

- покрытие удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 50109-92 по газовыделению, предъявляемым к материалам космического назначения.- the coating meets the requirements of GOST R 50109-92 for gas evolution, presented to materials for space purposes.

Claims (2)

1. Радиационно-защитное терморегулирующее покрытие, включающее верхний слой покрытия, содержащее в качестве связующего водный раствор литиевого жидкого стекла, наполнители BaSO4, Ва(AlO2)2, отличающееся тем, что дополнительно содержит нижний слой покрытия, состоящий из водного раствора литиевого жидкого стекла и наполнителей порошок Bi2O3 и порошок BaWO4, в массовых частях:
Нижний слой:
Водный раствор жидкого литиевого стекла 4,97-9,379 BaWO4 12,85-20,59 Bi2O3 61,77-65,77 H2O 8,236-16,93

Верхний слой:
Водный раствор жидкого литиевого стекла 63,1-80,97 BaSO4 92,3 Ва(AlO2)2 7,69 H2O 9,36-17,39
1. Radiation-protective thermal control coating, comprising an upper coating layer containing an aqueous solution of lithium water glass as a binder, fillers BaSO 4 , Ва (AlO 2 ) 2 , characterized in that it further comprises a lower coating layer consisting of an aqueous solution of lithium liquid glass and filler powder Bi 2 O 3 and BaWO 4 powder, in bulk parts:
Bottom layer:
Aqueous solution of liquid lithium glass 4.97-9.379 Bawo 4 12.85-20.59 Bi 2 O 3 61.77-65.77 H 2 O 8,236-16,93

Upper layer:
Aqueous solution of liquid lithium glass 63.1-80.97 Baso 4 92.3 Ba (AlO 2 ) 2 7.69 H 2 O 9.36-17.39
2. Радиационно-защитное терморегулирующее покрытие по п. 1, отличающееся тем, что водный раствор литиевого жидкого стекла с модулем 2,4-3,2, порошок Bi2O3 со сферическими частицами размером 20-40 мкм, порошок BaWO4 с частицами хлопьевидной формы размером 5-7 мкм. 2. The radiation-protective thermoregulatory coating according to claim 1, characterized in that the aqueous solution of lithium liquid glass with a module of 2.4-3.2, Bi 2 O 3 powder with spherical particles of 20-40 μm in size, BaWO 4 powder with particles flocculent in size of 5-7 microns.
RU2014121431/05A 2014-05-27 2014-05-27 Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts RU2554183C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014121431/05A RU2554183C1 (en) 2014-05-27 2014-05-27 Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014121431/05A RU2554183C1 (en) 2014-05-27 2014-05-27 Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554183C1 true RU2554183C1 (en) 2015-06-27

Family

ID=53498357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014121431/05A RU2554183C1 (en) 2014-05-27 2014-05-27 Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554183C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688766C1 (en) * 2018-07-06 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) METHOD FOR BaSO4 PIGMENTS RADIATION RESISTANCE TEST
WO2022026115A1 (en) * 2020-07-03 2022-02-03 Raytheon Technologies Corporation Dislocator chemistries for turbine abradable or machinable coating systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2036208C1 (en) * 1992-08-14 1995-05-27 Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева Composition for thermoregulating coating of class "solar reflectors"
RU2275704C2 (en) * 2003-11-13 2006-04-27 Федеральное унитарное государственное предприятие "Научно-производственное объединение машиностроения" Space radiation shielding material
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
RU2421490C1 (en) * 2009-10-12 2011-06-20 Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") Thermostatic coating of "solar reflector" class
US8440108B2 (en) * 2005-12-06 2013-05-14 Co-Operations, Inc. Chemically bonded ceramic radiation shielding material and method of preparation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2036208C1 (en) * 1992-08-14 1995-05-27 Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева Composition for thermoregulating coating of class "solar reflectors"
RU2275704C2 (en) * 2003-11-13 2006-04-27 Федеральное унитарное государственное предприятие "Научно-производственное объединение машиностроения" Space radiation shielding material
US8440108B2 (en) * 2005-12-06 2013-05-14 Co-Operations, Inc. Chemically bonded ceramic radiation shielding material and method of preparation
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
RU2421490C1 (en) * 2009-10-12 2011-06-20 Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") Thermostatic coating of "solar reflector" class

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688766C1 (en) * 2018-07-06 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) METHOD FOR BaSO4 PIGMENTS RADIATION RESISTANCE TEST
WO2022026115A1 (en) * 2020-07-03 2022-02-03 Raytheon Technologies Corporation Dislocator chemistries for turbine abradable or machinable coating systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2421490C1 (en) Thermostatic coating of &#34;solar reflector&#34; class
US7923708B2 (en) Radiation shielding sheet
US20170204273A1 (en) Thermal control coatings
WO2011139384A1 (en) Boron nitride and boron nitride nanotube materials for radiation shielding
Li et al. PMMA/MWCNT nanocomposite for proton radiation shielding applications
US7718984B2 (en) Optimized nuclear radiation shielding within composite structures for combined man made and natural radiation environments
US5589274A (en) Thermal control coating
RU2554183C1 (en) Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts
Wozniak et al. Modern approaches to polymer materials protecting from ionizing radiation
JP5877970B2 (en) Transparent polyurethane protective coating with improved electrostatic dissipation performance, film and laminate composition, and method for producing the same
US6176453B1 (en) Radiator using thermal control coating
US20120038243A1 (en) High efficiency 4-pi negatron beta-3 particle emission source fabrication and its use as an electrode in a self-charged high-voltage capacitor
Mikhailov et al. Reflective thermal control coating for spacecraft based on ZnO pigment and Li2SiO3 silicate modified by SiO2 nanoparticles
Salawu et al. Assessment of radiation shielding properties of polymer-lead (II) oxide composites
Vilkov et al. Investigation of the radiation-protective properties of a highly filled liquid glass material
RU2804285C1 (en) Composite protective material
RU2619455C1 (en) Composition for the protection of electronic devices from the impact of radiation of the space matter
RU2269146C2 (en) Multi-layer cover
JP4420323B2 (en) Charge dissipating white thermal control film and structure using the thermal control film
RU2275704C2 (en) Space radiation shielding material
US11373772B2 (en) Tungsten sheet and radioprotective clothing
Shen et al. Protection of Materials from Space Radiation Environments on Spacecraft
KR102611618B1 (en) Composite material composition for shielding radiation, electromagnetic wave and magnetic field, and composite sheet using the same
CN113956846B (en) Rare earth oxide nanoparticle doped Mxene material for space charged particle radiation protection, composite coating and preparation method
RU2513328C2 (en) Multifunctional composite material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160528

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170726