本发明涉及卫星表面热管理，具体涉及一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜。
背景技术：
1、随着空间技术的发展，卫星在我国国民经济及军事领域发挥着越来越重要的作用。卫星作为精密的仪器设备，其内部搭载有重要的载荷，外部搭载有专门用来调整卫星热辐射性质从而达到热控制目的的热控材料。目前卫星常用玻璃基底光学太阳反射镜(optical solar reflector，osr)调控卫星的热控性能，又称为二次表面镜(secondsurface mirror，ssm)，能维持卫星工作部件温度在一个相对稳定的范围。二次表面镜的红外辐射散热性能由其表面二氧化硅(sio2)薄膜的厚度调控。二次表面镜提高红外发射率有两种方式：1)制备较为疏松的二氧化硅膜层组织，这种方法的好处是不会大幅度提高膜层的内应力，但是其耐湿热性能明显不足，卫星在发射场长期存放时，容易被水汽腐蚀；2)制备较为致密的二氧化硅膜层组织，这种方法的好处是膜层有优异的耐湿热性能，但是其内应力较大、附着力不足，耐湿热性能和应力问题始终无法兼得。另外，二次表面镜作为刚性元件，不易弯折，无法在卫星的曲面位置贴装。
技术实现思路
1、本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜。
2、本发明的技术解决方案是：
3、一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，通过设计周期性膜层结构，改变膜层致密程度，能够在柔性材料表面制备低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，利用周期性叠层结构设计了一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，特别适用于贴敷在卫星等航天器曲面位置，为我国卫星热控系统提供技术支撑。
4、低应力耐湿热红外辐射散热薄膜的设计主要涉及各功能薄膜的厚度及组织结构两部分。
5、该薄膜从下到上依次包括柔性聚酰亚胺基底、阻挡层、n个辐射散热层组合、第一辐射散热层和阻挡层；
6、辐射散热层组合包括第一辐射散热层和第二辐射散热层；
7、柔性聚酰亚胺基底表面设置阻挡层，柔性基底材料为聚酰亚胺；
8、阻挡层表面设置n个辐射散热层组合，第一辐射散热层和第二辐射散热层的材料均为氧化硅；
9、n个辐射散热层组合表面设置第一辐射散热层；
10、第一辐射散热层表面设置阻挡层，阻挡层材料为氧化铝；
11、阻挡层是100nm的氧化铝；
12、第一辐射散热层为100～200nm的氧化硅；
13、第二辐射散热层为400～500nm的氧化硅。
14、一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜的制备方法，该方法的步骤包括：
15、步骤1，对柔性聚酰亚胺基底进行清洗并干燥；
16、步骤2，在步骤1的基础上采用离子源对柔性聚酰亚胺基底表面进行轰击处理，去掉柔性聚酰亚胺基底表面的惰性官能团，提高膜层附着力；
17、步骤3，在步骤2的基础上，采用反应磁控溅射薄膜沉积技术，ar气为溅射气体，o2气为反应气体，在柔性聚酰亚胺基底表面以不大于0.2pa的沉积气压制备一层致密的阻挡层，厚度100nm；
18、步骤4，在步骤3的基础上，采用反应磁控溅射薄膜沉积技术，ar气为溅射气体，o2气为反应气体，在阻挡层表面以0.2～0.3pa的沉积气压制备一层致密的第一辐射散热层，厚度100～200nm；
19、步骤5，在步骤4的基础上，采用反应磁控溅射薄膜沉积技术，ar气为溅射气体，o2气为反应气体，在第一辐射散热层表面以0.5～0.6pa的沉积气压制备一层较为疏松的第二辐射散热层，厚度500nm-600nm；
20、步骤6，重复步骤4和5，在低气压(0.2～0.3pa)和高气压(0.5～0.6pa)下交替沉积第一辐射散热层和第二辐射散热层，薄膜总体厚度根据实际红外辐射性能要求进行调整；
21、步骤7，在第二辐射散热层表面以0.2～0.3pa的沉积气压制备一层致密的第一辐射散热层，厚度100～200nm；
22、步骤8，最后，采用反应磁控溅射薄膜沉积技术，ar气为溅射气体，o2气为反应气体，在第一辐射散热层表面以不大于0.2pa的沉积气压制备一层致密的阻挡层，厚度100nm。
23、本发明的有益效果是：
24、本发明可以在柔性材料表面制备出低应力耐湿热热控薄膜，利用阻挡层1氧化铝的致密性阻挡水汽的进入，解决热控薄膜不耐湿热的问题；利用第一辐射散热层和第二辐射散热层的致密和疏松的降低薄膜的内应力，提升薄膜的红外辐射散热性能。即本发明可以在柔性基底材料表面制备低应力耐湿热红外辐射薄膜。一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜的设计，利用致密的氧化铝阻挡水汽的侵入，利用二氧化硅膜层的疏密结构减少薄膜的内应力及提高红外辐射性能，实现了柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射薄膜的制备，具有红外辐射能力可调、应力小及耐湿热的特点。
技术特征：1.一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜，其特征在于：
技术总结本发明涉及卫星表面热管理技术领域，具体涉及一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜。利用阻挡层氧化铝的致密性阻挡水汽的进入，解决热控薄膜不耐湿热的问题；利用两层辐射散热层的致密和疏松的降低薄膜的内应力，提升薄膜的红外辐射散热性能。即本发明可以在柔性基底材料表面制备低应力耐湿热红外辐射薄膜。一种柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射散热薄膜的设计，利用致密的氧化铝阻挡水汽的侵入，利用二氧化硅膜层的疏密结构减少薄膜的内应力及提高红外辐射性能，实现了柔性材料表面低应力耐湿热红外辐射薄膜的制备，具有红外辐射能力可调、应力小及耐湿热的特点。
技术研发人员：成功,曹生珠,马东锋,周晖,何延春,张凯锋,王志民,熊玉卿,左华平,王兰喜,吴春华,李毅,高恒蛟,汪科良
受保护的技术使用者：兰州空间技术物理研究所
技术研发日：技术公布日：2025/3/3