RU2421490C1 - Thermostatic coating of "solar reflector" class - Google Patents
Thermostatic coating of "solar reflector" class Download PDFInfo
- Publication number
- RU2421490C1 RU2421490C1 RU2009137753/05A RU2009137753A RU2421490C1 RU 2421490 C1 RU2421490 C1 RU 2421490C1 RU 2009137753/05 A RU2009137753/05 A RU 2009137753/05A RU 2009137753 A RU2009137753 A RU 2009137753A RU 2421490 C1 RU2421490 C1 RU 2421490C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- lithium
- distilled water
- baso
- silicate binder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники и может быть использовано в системах пассивного и активного терморегулирования КА, эксплуатирующихся на орбитах с высокой интенсивностью ионизирующих излучений (электронное, протонное и УФ излучения), со сроком активного сосуществования (САС) 15 и более лет. Терморегулирующее покрытие (ТРП) наноситься на внешние поверхности космического аппарата (КА).The invention relates to the field of space materials science and optical technology and can be used in passive and active thermal control systems of spacecraft operating in orbits with a high intensity of ionizing radiation (electron, proton and UV radiation) with an active coexistence period (CAC) of 15 years or more. A temperature-controlled coating (TRP) is applied to the outer surfaces of the spacecraft (SC).
В настоящее время для КА, функционирующих на геостационарных орбитах (ГСО) и высокоэллиптических орбитах (ВЭО), применяются ТРП на основе пластин из оптического стекла К 208 ЖЦПИ 750540.001 ТУ (отраслевой документ), представляющие собой квадратные кварцевые пластинки со стороной 20-40 мм и толщиной 100-200 мкм с напыленным слоем серебра, которые вручную наклеиваются на внешнюю поверхность радиатора. Такие покрытия обладают хорошими исходными оптическими характеристиками (As=0,1÷0,12; ε≤0,9) и высокой стойкостью к воздействию ионизирующих излучений.Currently, for spacecraft operating in geostationary orbits (GSO) and highly elliptical orbits (VEO), TRP based on optical glass plates K 208 ZhTsPI 750540.001 TU (industry document) are used, which are square quartz plates with a side of 20-40 mm and 100-200 microns thick with a sprayed layer of silver, which are manually glued to the outer surface of the radiator. Such coatings have good initial optical characteristics (As = 0.1 ÷ 0.12; ε≤0.9) and high resistance to ionizing radiation.
Однако эти покрытия обладают рядом существенных недостатков:However, these coatings have a number of significant disadvantages:
- стоимость ТРП составляет более 200000 руб./м2;- the cost of TRP is more than 200,000 rubles / m 2 ;
- покрытия являются диэлектриками, для снятия статического электричества на внешнюю поверхность ТРП наносят тонкий прозрачный электропроводящий слой, который не стоек к длительному воздействию ионизирующих излучений;- coatings are dielectrics, to remove static electricity, a thin transparent electrically conductive layer is applied to the outer surface of the TRP, which is not resistant to prolonged exposure to ionizing radiation;
- покрытия являются хрупкими, легко повреждаются при изготовлении тепловых радиаторов и плохо поддаются ремонту при необходимости замены элементов радиатора;- coatings are fragile, easily damaged in the manufacture of thermal radiators and are difficult to repair if it is necessary to replace radiator elements;
- покрытия трудоемки при изготовлении и нетехнологичны при использовании;- coatings are time-consuming to manufacture and low-tech when used;
- клей, используемый для приклеивания пластин из оптического стекла К 208 к подложке не удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 50109-92 по газовыделению и не стоек к воздействию ФКП (термоперепады и ионизирующее излучение).- the glue used for gluing plates of K 208 optical glass to the substrate does not meet the requirements of GOST R 50109-92 for gas evolution and is not resistant to the effects of PCF (thermal drops and ionizing radiation).
Известен ряд лакокрасочных ТРП (патенты RU 2168189, G02B 1/10, RU 2331553 BG4G 1/58, RU 02036208, C09D 1/02, RU 2290422, C09D 5/24, RU 2248954, С04В 41/87), которые лишены вышеуказанных недостатков, но обладают низкой стойкостью к комплексному воздействию факторов космического пространства (ФКП) (электронное, протонное и УФ излучения, термоперепады в вакууме), что делает невозможным их применение на КА с длительным сроком функционирования на высоких орбитах (ГСО и ВЭО).A number of TRP coatings are known (patents RU 2168189, G02B 1/10, RU 2331553 BG4G 1/58, RU 02036208, C09D 1/02, RU 2290422, C09D 5/24, RU 2248954, С04В 41/87), which are devoid of the above disadvantages but they have low resistance to the complex effects of space factors (PCF) (electron, proton and UV radiation, thermal drops in vacuum), which makes it impossible to use them on spacecraft with a long term of operation in high orbits (GSO and VEO).
Известно ТРП (патент РФ 2248954, С04 В 41/87) состава, мас.%:It is known TRP (RF patent 2248954, С04 В 41/87) composition, wt.%:
с начальным коэффициентом поглощения солнечного излучения As≤0,12-0,13 и коэффициентом As после 3-х лет эксплуатации (при УФ облучении) - 0,22.with an initial coefficient of absorption of solar radiation As≤0.12-0.13 and a coefficient As after 3 years of operation (with UV irradiation) - 0.22.
Данное покрытие применяется на КА, функционирующих на низких орбитах со сроком эксплуатации 3-5 лет. Покрытие не обладает хорошей адгезией к подложке и антистатическими (электропроводными) свойствами, предъявляемыми к материалам внешних поверхностей КА, эксплуатирующихся на высоких орбитах.This coating is used on spacecraft operating in low orbits with a life of 3-5 years. The coating does not have good adhesion to the substrate and the antistatic (electrical conductive) properties presented to the materials of the outer surfaces of spacecraft operating in high orbits.
Наиболее близко в качестве прототипа (патент РФ 2036208, C09D1/2) может служить композиция следующего состава, мас.%:The closest as a prototype (RF patent 2036208, C09D1 / 2) can serve as a composition of the following composition, wt.%:
Композиция служит для получения ТРП с коэффициентами:The composition is used to obtain TRP with the coefficients:
Изменение As (ΔAs) при действии дозы ультрафиолетового излучения солнца равной 50 эквивалент солнечным суткам 0,02-0,04, жизнеспособность композиции не более 10 часов. Таблица 3.Change in As (ΔAs) under the action of a dose of ultraviolet radiation of the sun equal to 50 equivalent to sunny days 0.02-0.04, viability of the composition is not more than 10 hours. Table 3.
Задача - разработка ТРП с низкой степенью деградации оптических характеристик, низким газовыделением, хорошей адгезией к подложке в условиях воздействия ФКП и обладающего электропроводными свойствами для КА, функционирующих на орбитах с высокой интенсивностью ионизирующих излучений (ГСО и ВЭО).The task is the development of TRP with a low degree of degradation of optical characteristics, low gas evolution, good adhesion to the substrate under the conditions of PCF and having conductive properties for spacecraft operating in orbits with a high intensity of ionizing radiation (GSO and VEO).
Ожидаемый технический результат заключается в улучшении технологических свойств - жизнеспособность композиции до 3-5 недель, легкий способ нанесения покрытия.The expected technical result is to improve technological properties - the viability of the composition up to 3-5 weeks, an easy method of coating.
Сущность изобретения заключается в том, что терморегулирующее покрытие класса «солнечные отражатели», включает силикатное связующее, наполнители, дистиллированную воду, при этом в качестве силикатного связующего содержит литиевое или натриевое стекло, в качестве наполнителя содержит соль щелочноземельного элемента BaSO4, а также добавку алюминат бария или лития в массовых частях:The essence of the invention lies in the fact that the thermoregulatory coating of the "solar reflectors" class includes a silicate binder, fillers, distilled water, while the silicate binder contains lithium or sodium glass, the filler contains the salt of the alkaline earth element BaSO 4 , as well as the addition of aluminate barium or lithium in mass parts:
Способ приготовления композиции: в фарфоровую шаровую мельницу с фарфоровыми шарами загружают компоненты: BaSO4, дистиллированную воду, литиевое стекло с модулем 2,9-3,5 и плотностью 1,153÷1,190 г/м3 или натриевое стекло с модулем 25÷30 и плотностью 1,133-1,135 г/м3 и добавку алюминат лития или алюминат бария, диспергируют в течение 5-10 ч. Полученную дисперсию сливают с одновременной фильтрацией через марлю. Нанесение покрытия проводят краскораспылителем. В таблице 1 показано содержание компонентов в композиции. В таблице 2 приведены свойства покрытия в зависимости от содержания наполнителей.Method for preparing the composition: components are loaded into a porcelain ball mill with porcelain balls: BaSO 4 , distilled water, lithium glass with a module of 2.9-3.5 and a density of 1.153 ÷ 1.190 g / m 3 or sodium glass with a module of 25 ÷ 30 and a density 1.133-1.135 g / m 3 and the addition of lithium aluminate or barium aluminate are dispersed for 5-10 hours. The resulting dispersion is poured with simultaneous filtration through gauze. The coating is carried out with a spray gun. Table 1 shows the content of the components in the composition. Table 2 shows the properties of the coating depending on the content of fillers.
Пример 1Example 1
Пример 2Example 2
Пример 3Example 3
Разработанное лакокрасочное ТРП обладает следующими характеристиками:The developed TRP paint and varnish possesses the following characteristics:
- стоимость покрытия менее 10 тыс.руб./м2;- the cost of coverage is less than 10 thousand rubles / m 2 ;
- покрытие технологично, легко наносится и ремонтируются в случае случайных повреждений;- the coating is technologically advanced, easy to apply and repair in case of accidental damage;
- для нанесения покрытия используется существующее на предприятиях оборудование, т.е. не требуется создание (или дооснащение) новых производственных участков;- the equipment existing at the enterprises is used for coating, i.e. creation (or retrofitting) of new production sites is not required;
- материалы, на которые наносится покрытие, - алюминиевые сплавы типа АМг-6, Д16, В-95;- materials on which the coating is applied - aluminum alloys of the type AMg-6, D16, V-95;
- терморегулирующее покрытие соответствует требованиям ГОСТ Р 50109-92 по газовыделению (реальная потеря массы покрытия (РПМ) - не более 1,0%, содержание летучих конденсирующихся веществ (ЛКВ) - 0,1%);- the temperature-controlled coating meets the requirements of GOST R 50109-92 for gas evolution (actual loss of coating mass (RPM) is not more than 1.0%, the content of volatile condensing substances (LKV) is 0.1%);
- начальные оптические характеристики ТРП: As=0,10÷0,12 ε=0,93÷0,95.- initial optical characteristics of the TRP: As = 0.10 ÷ 0.12 ε = 0.93 ÷ 0.95.
Покрытие сохраняет свои свойства после воздействия ФКП, действующих на ГСО, при этом коэффициент поглощения солнечного излучения (AS)кон по истечении 15 лет эксплуатации на ГСО не превышает 0,33.The coating retains its properties after exposure to PCF acting on GSO, while the absorption coefficient of solar radiation (A S ) kon after 15 years of operation on GSO does not exceed 0.33.
Удельное объемное электрическое сопротивление ТРП не превышает 106 Ом·м.The specific volume electrical resistivity of the TRP does not exceed 10 6 Ohm · m.
Масса одного квадратного метра покрытия - не более 300 г.The mass of one square meter of coverage is not more than 300 g.
Адгезионные свойства покрытия:Adhesive coating properties:
- разрушающее напряжение при отрыве от поверхности - не менее 1,5 МПа (15 кг/см2) по ГОСТ 14760-69;- breaking stress at separation from the surface - not less than 1.5 MPa (15 kg / cm 2 ) according to GOST 14760-69;
- адгезия покрытия к поверхности методом 4 по ГОСТ 15140-78 - не более 2 баллов; При температуре эксплуатации ТРП Тэксп=±100°С адгезия покрытия к поверхности методом 4 по ГОСТ 15140-78 - не более 2 баллов.- adhesion of the coating to the surface by method 4 according to GOST 15140-78 - no more than 2 points; At the operating temperature of the TRP Texp = ± 100 ° C, the adhesion of the coating to the surface by method 4 according to GOST 15140-78 is no more than 2 points.
Изменение коэффициента As при воздействии УФ излучения в течение 50 эквивалентных солнечным суток не превышает 0,03. Однако основным повреждающим фактором для радиационно-опасных орбит (ГСО, ВСО) являются протонное и электронное излучения. У нового покрытия коэффициент поглощения солнечного излучения (AS)кон. после комплексного воздействия факторов космического пространства (протонное, электронное и УФ излучения) не превышает 0,33 при эксплуатации в течение 15 лет. Такой радиационной стойкостью не обладает ни одно известное российское или зарубежное ТРП.The change in the coefficient A s when exposed to UV radiation for 50 equivalent sunny days does not exceed 0.03. However, the main damaging factor for radiation-hazardous orbits (GSO, GSO) are proton and electron radiation. The new coating has a solar absorption coefficient (A S ) con . after a complex effect of the factors of outer space (proton, electron and UV radiation) does not exceed 0.33 when operating for 15 years. Such radiation resistance does not have any known Russian or foreign TRP.
электронов, протонов и УФ излучения (15 лет ГСО, ВЭО)ΔAs after exposure:
electrons, protons and UV radiation (15 years of GSO, VEO)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009137753/05A RU2421490C1 (en) | 2009-10-12 | 2009-10-12 | Thermostatic coating of "solar reflector" class |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009137753/05A RU2421490C1 (en) | 2009-10-12 | 2009-10-12 | Thermostatic coating of "solar reflector" class |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009137753A RU2009137753A (en) | 2011-04-20 |
RU2421490C1 true RU2421490C1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44050969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009137753/05A RU2421490C1 (en) | 2009-10-12 | 2009-10-12 | Thermostatic coating of "solar reflector" class |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2421490C1 (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554183C1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-06-27 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts |
RU2560396C1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Thermoregulating coating based on "true absorber" inorganic class |
RU2563281C1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Method of producing enamel composition for temperature-control coatings |
CN106673707A (en) * | 2016-12-29 | 2017-05-17 | 中民筑友科技投资有限公司 | Infrared thermal reflective colorant, precast concrete unit and preparation method of precast concrete unit |
RU2656660C1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-06-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | THERMO STABILIZING RADIATION RESISTANT COATING BaTiZrO3 |
RU2677173C1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | MODIFIED BY THE SiO2 NANOPARTICLES BaSO4 POWDER BASED PIGMENT |
RU2678272C1 (en) * | 2018-04-20 | 2019-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | PIGMENT FOR THERMAL REGULATING COATINGS OF SPACE VEHICLES BASED ON BaSO4 POWDER MODIFIED BY ZrO2 NANOPARTICLES |
RU2702688C1 (en) * | 2019-03-25 | 2019-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | SOLAR REFLECTOR BASED ON BaSO4 POWDER, MODIFIED WITH NANOPARTICLES OF Al2O3 |
RU2716436C1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-03-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | PIGMENT FOR THERMAL CONTROL COATINGS OF SPACECRAFTS BASED ON BaSO4 POWDER, MODIFIED WITH SiO2 NANOPARTICLES |
RU2751033C1 (en) * | 2020-10-12 | 2021-07-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Thermostatic coating on titanium and its alloys |
RU2790394C1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-02-17 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" | Method for formation of heat-regulating coating on radiation surface of space object and heat-regulating coating for radiation surface of space object |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104592849B (en) * | 2015-02-03 | 2017-01-18 | 安徽工业大学 | Multifunctional composite coating for lithium aluminate nanosheets |
-
2009
- 2009-10-12 RU RU2009137753/05A patent/RU2421490C1/en active
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560396C1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Thermoregulating coating based on "true absorber" inorganic class |
RU2554183C1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-06-27 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts |
RU2563281C1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Method of producing enamel composition for temperature-control coatings |
RU2656660C1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-06-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | THERMO STABILIZING RADIATION RESISTANT COATING BaTiZrO3 |
CN106673707A (en) * | 2016-12-29 | 2017-05-17 | 中民筑友科技投资有限公司 | Infrared thermal reflective colorant, precast concrete unit and preparation method of precast concrete unit |
RU2678272C1 (en) * | 2018-04-20 | 2019-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | PIGMENT FOR THERMAL REGULATING COATINGS OF SPACE VEHICLES BASED ON BaSO4 POWDER MODIFIED BY ZrO2 NANOPARTICLES |
RU2677173C1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | MODIFIED BY THE SiO2 NANOPARTICLES BaSO4 POWDER BASED PIGMENT |
RU2702688C1 (en) * | 2019-03-25 | 2019-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | SOLAR REFLECTOR BASED ON BaSO4 POWDER, MODIFIED WITH NANOPARTICLES OF Al2O3 |
RU2716436C1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-03-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | PIGMENT FOR THERMAL CONTROL COATINGS OF SPACECRAFTS BASED ON BaSO4 POWDER, MODIFIED WITH SiO2 NANOPARTICLES |
RU2751033C1 (en) * | 2020-10-12 | 2021-07-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Thermostatic coating on titanium and its alloys |
RU2790394C1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-02-17 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" | Method for formation of heat-regulating coating on radiation surface of space object and heat-regulating coating for radiation surface of space object |
RU2811863C1 (en) * | 2023-05-31 | 2024-01-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Composition of thermostatic coating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009137753A (en) | 2011-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2421490C1 (en) | Thermostatic coating of "solar reflector" class | |
US5884868A (en) | Radiator using thermal control coating | |
EP3167013B1 (en) | Thermal control coatings | |
CN113015769A (en) | Metal-free coating capable of reflecting sunlight and emitting infrared light and preparation method thereof | |
US8974899B1 (en) | Pseudomorphic glass for space solar cells | |
JP6312993B2 (en) | Radiation resistant shield | |
EP3440025B1 (en) | Outboard durable transparent conductive coating on aircraft canopy | |
CN104244547B (en) | A kind of low orbit spacecraft high pressure acid leaching secondary discharge means of defence | |
JP2004118144A (en) | Conductive anti-reflection film | |
JP2015102666A (en) | Anti-reflection film-forming coating liquid, base material with anti-reflection film, manufacturing method and application thereof | |
RU2356074C2 (en) | Temperature-regulating coating and method for its installation on "ka" | |
CN102985360B (en) | Improvements to phosphors | |
JPWO2014199798A1 (en) | Coating liquid for suppressing deterioration of solar cell, thin film thereof, and method for suppressing deterioration of solar cell | |
RU2554183C1 (en) | Radiation protecting temperature-controlled coating for spacecrafts | |
Tokar’ et al. | Liquid-glass radiation-resistant thermal-control coating | |
JP4420323B2 (en) | Charge dissipating white thermal control film and structure using the thermal control film | |
RU2401852C2 (en) | Solar reflector class temperature-controlled coating composition | |
CN204516786U (en) | A kind of three-decker PET film and consisting of solar cell backboard | |
RU2269146C2 (en) | Multi-layer cover | |
US5879762A (en) | Method for forming electromagnetic wave-shielding film on a panel used in a cathode ray tube | |
CN204506046U (en) | A kind of two-layer structure PET film and consisting of solar cell backboard | |
KR102461992B1 (en) | Coating method of coating solution comprising hexagonal boron nitride particles and heat dissipation member manufactured thereby | |
RU150834U1 (en) | GLASS PLATE FOR RADIATION AND ELECTROSTATIC PROTECTION OF PHOTOELECTRIC CONVERTERS OF SPACE VEHICLES | |
Sachdev et al. | Testing of RTV coated Disc insulators and their Use in the indian Power sector for enhancing network Performance | |
Martinez et al. | Novel environmental protection for multi-junction solar cells |