柔性热致变色可变发射率薄膜制备方法与辐射特性研究
发布时间：2022-01-26 21:36
根据航天器（卫星）的温度变化,可变发射率热控器件可以自主改变发射率,通过改变其辐射特性主动实现系统与设备的温度控制,满足卫星热控对高温控精度的要求,实现卫星设备与温控系统的自主热控制与热管理。对于小型卫星而言,在不影响小卫星功能的同时使其重量降低十分重要。因此,在研究航天器设备的热控方法中,改变传统的基料与基底,将热致变色可变发射率涂层由刚性变为柔性,对保证小型航天器的工作性能和可靠性有着重要意义。柔性热致变色薄膜是最易于使用的智能型热控涂层技术,具有质量轻、体积小、不消耗电功率、控制精度高和可实现主动控制等诸多优点,已成为航天器热控领域的主要发展方向之一。本文就柔性热致变色可变发射率薄膜制备与辐射特性展开研究,研究内容包括:1.聚酰亚胺（PI）高分子材料的制备及性能研究本文采用使用二步法制备聚酰亚胺,共制备PMDA-ODA型（PI-1）、BAPP-6FDA型（PI-2）、BAPP-TFB-6FDA型（PI-3）及TFB-6FDA型（PI-4）四种聚酰亚胺。研究了各类型聚酰亚胺的不同波段透过率、反射率,计算了太阳吸收率及红外发射率,并测量了各个样品的热稳定性,导热系数,玻璃化转变温度,...
【文章来源】：南京理工大学江苏省211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?ＬＳＭＯ热致变色前驱体粉末填料照片??
２．３．２?ＬＳＭＯ热致变色前驱体粉末微观形貌??本文利用透射电子显微镜（Ｔｅｃｎａｉ?１２，Ｐｈｉｌｉｐｓ，其放大倍数为６５００００倍，分辨率可达到??０．２４ｔｗ〇如图２．８所示，观察热致变色前驱体粉末的表面形貌和微观结构，来了解其结晶情况，??晶粒生长大小。分别取溶胶凝胶法和熔融盐法制备的ＬＳＭＯ热致变色前驱体粉末观察其微观??结构。测试之前，对待测粉末样品进行乙醇、丙酮清洗处理。为提高成像质量，在其表面喷??镀薄层金膜。??图２．８给出了不同制备方法下Ｌａ〇．８Ｓｒａ２Ｍｎ０３前驱体粉末的形貌特征，其中图（ａ）为溶胶凝??胶法制备的样品形貌，图（ｂ）为熔融盐法制备样品的形貌。对图中粒径尺寸进行统计，溶胶凝??胶法制备的前驱体粉末晶粒平均大小约为９０ｗ？２，熔融盐法制备的前驱体粉末晶粒平均大小约??为传统的溶胶凝胶法制备纳米粒子时，控制老化时间是溶胶凝胶方法中关键的步骤。??在老化过程中，溶剂蒸发，在溶胶凝胶网络形成以前引发凝胶收缩。如果老化时间过长，孔体积??趋于减小；然而过短的老化时间会使网络结构不稳定，易生成沉淀即网络坍塌。离子液体在??延长的老化时间时不产生凝胶网络收缩。忽略不计的蒸汽压阻止了溶剂的挥发
（ａ）溶胶凝胶法?（ｂ）熔融盐法??图２．８?Ｌａ〇．８Ｓｒａ２Ｍｎ０３前驱体粉末形貌特征??２．３．３?ＬＳＭＯ热致变色前驱体粉末磁性特征??热致变色前驱体粉末是否发生铁磁－顺磁转变可以通过测试其磁性特征来确定。本文通过??完全无液氦综合物性测量系统（ＰＰＳＭ，ＤｙｎａＣｏｏｌ，美国Ｑｕａｎｔｕｍ?Ｄｅｓｉｇｎ公司，低温最大磁场??为１．５Ｔ，磁矩测量范围为５ｘｌ〇＿７ｅ＿－ｌ〇３ｅＷｊＷ）如图２．９所示，测量热致变色前驱体粉末随温度??变化的饱和磁化强度曲线，获得其顺磁－铁磁相变温度，也就是居里温度。??■??图２．９完全无液氦综合物性测量系统（ＰＰＭＳ）??溶胶凝胶法和熔融盐法制备的前驱体粉末Ｌａ〇．８ＳｒＱ．２Ｍｎ０３在磁场强度ｌＯＯＧｓ下的饱和磁化??强度随温度的变化曲线如图２．１０?（ａ）所示，（ｂ）为Ｍ＝Ｍ（Ｔ）的倒数ｄＭ／ｄＴ曲线，铁磁－顺磁??转变温度由该曲线上最小值点确定。从图中可以看出，熔融盐法和溶胶凝胶法制备的热致变??色前驱体粉末样品均随温度升高呈现出铁磁－顺磁转变。并且随着温度的升高，在转变温度即??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]含氟及非共平面结构可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究[J]. 梅媚,彭大伟,裴响林,刘婵娟,黄孝华,韦春. 绝缘材料. 2015(06)
[2]低介电常数聚酰亚胺材料制备方法研究进展[J]. 李子寓,寇开昌,陈虹,张宇,王益群,卓龙海. 工程塑料应用. 2015(05)
[3]涂料型La1-xSrxMnO3智能热控涂层的研究[J]. 郑勤,江伟辉,于云,曹韫真,于洋,米乐,宋力昕. 无机材料学报. 2012(03)
[4]多元混合熔融盐的制备及其性能研究[J]. 彭强,魏小兰,丁静,杨建平,杨晓西. 太阳能学报. 2009(12)
[5]MEMS变发射率真空热控器件研究进展[J]. 任大海,田景峰,尤政. 真空科学与技术学报. 2009(04)
[6]含氟聚酰亚胺的研究进展[J]. 张丽娟,虞鑫海. 绝缘材料. 2009(03)
[7]热致变色可变发射率材料的制备与辐射特性研究[J]. 李强,匡柳,宣益民. 工程热物理学报. 2009(06)
[8]磁控溅射WO3电致变色薄膜的太阳吸收率[J]. 何延春,邱家稳,吴春华,许曼,王洁冰,赵印中. 真空科学与技术学报. 2009(S1)
[9]化学亚胺化聚酰亚胺的制备及其应用研究[J]. 付梅芳,范和平. 绝缘材料. 2009(01)
[10]微小卫星热控关键技术研究[J]. 潘增富. 航天器工程. 2007(02)
硕士论文
[1]热致变色可变发射率涂层制备方法与辐射特性研究[D]. 郭丽.南京理工大学 2016
[2]层压法两层挠性覆铜板用聚酰亚胺的制备及性能[D]. 陈钊.南京理工大学 2014
[3]镧系钙钛矿氧化物涂层的制备工艺与电性能研究[D]. 纪元.山东大学 2012
本文编号：3611206
【文章来源】：南京理工大学江苏省211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?ＬＳＭＯ热致变色前驱体粉末填料照片??
２．３．２?ＬＳＭＯ热致变色前驱体粉末微观形貌??本文利用透射电子显微镜（Ｔｅｃｎａｉ?１２，Ｐｈｉｌｉｐｓ，其放大倍数为６５００００倍，分辨率可达到??０．２４ｔｗ〇如图２．８所示，观察热致变色前驱体粉末的表面形貌和微观结构，来了解其结晶情况，??晶粒生长大小。分别取溶胶凝胶法和熔融盐法制备的ＬＳＭＯ热致变色前驱体粉末观察其微观??结构。测试之前，对待测粉末样品进行乙醇、丙酮清洗处理。为提高成像质量，在其表面喷??镀薄层金膜。??图２．８给出了不同制备方法下Ｌａ〇．８Ｓｒａ２Ｍｎ０３前驱体粉末的形貌特征，其中图（ａ）为溶胶凝??胶法制备的样品形貌，图（ｂ）为熔融盐法制备样品的形貌。对图中粒径尺寸进行统计，溶胶凝??胶法制备的前驱体粉末晶粒平均大小约为９０ｗ？２，熔融盐法制备的前驱体粉末晶粒平均大小约??为传统的溶胶凝胶法制备纳米粒子时，控制老化时间是溶胶凝胶方法中关键的步骤。??在老化过程中，溶剂蒸发，在溶胶凝胶网络形成以前引发凝胶收缩。如果老化时间过长，孔体积??趋于减小；然而过短的老化时间会使网络结构不稳定，易生成沉淀即网络坍塌。离子液体在??延长的老化时间时不产生凝胶网络收缩。忽略不计的蒸汽压阻止了溶剂的挥发
（ａ）溶胶凝胶法?（ｂ）熔融盐法??图２．８?Ｌａ〇．８Ｓｒａ２Ｍｎ０３前驱体粉末形貌特征??２．３．３?ＬＳＭＯ热致变色前驱体粉末磁性特征??热致变色前驱体粉末是否发生铁磁－顺磁转变可以通过测试其磁性特征来确定。本文通过??完全无液氦综合物性测量系统（ＰＰＳＭ，ＤｙｎａＣｏｏｌ，美国Ｑｕａｎｔｕｍ?Ｄｅｓｉｇｎ公司，低温最大磁场??为１．５Ｔ，磁矩测量范围为５ｘｌ〇＿７ｅ＿－ｌ〇３ｅＷｊＷ）如图２．９所示，测量热致变色前驱体粉末随温度??变化的饱和磁化强度曲线，获得其顺磁－铁磁相变温度，也就是居里温度。??■??图２．９完全无液氦综合物性测量系统（ＰＰＭＳ）??溶胶凝胶法和熔融盐法制备的前驱体粉末Ｌａ〇．８ＳｒＱ．２Ｍｎ０３在磁场强度ｌＯＯＧｓ下的饱和磁化??强度随温度的变化曲线如图２．１０?（ａ）所示，（ｂ）为Ｍ＝Ｍ（Ｔ）的倒数ｄＭ／ｄＴ曲线，铁磁－顺磁??转变温度由该曲线上最小值点确定。从图中可以看出，熔融盐法和溶胶凝胶法制备的热致变??色前驱体粉末样品均随温度升高呈现出铁磁－顺磁转变。并且随着温度的升高，在转变温度即??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]含氟及非共平面结构可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究[J]. 梅媚,彭大伟,裴响林,刘婵娟,黄孝华,韦春. 绝缘材料. 2015(06)
[2]低介电常数聚酰亚胺材料制备方法研究进展[J]. 李子寓,寇开昌,陈虹,张宇,王益群,卓龙海. 工程塑料应用. 2015(05)
[3]涂料型La1-xSrxMnO3智能热控涂层的研究[J]. 郑勤,江伟辉,于云,曹韫真,于洋,米乐,宋力昕. 无机材料学报. 2012(03)
[4]多元混合熔融盐的制备及其性能研究[J]. 彭强,魏小兰,丁静,杨建平,杨晓西. 太阳能学报. 2009(12)
[5]MEMS变发射率真空热控器件研究进展[J]. 任大海,田景峰,尤政. 真空科学与技术学报. 2009(04)
[6]含氟聚酰亚胺的研究进展[J]. 张丽娟,虞鑫海. 绝缘材料. 2009(03)
[7]热致变色可变发射率材料的制备与辐射特性研究[J]. 李强,匡柳,宣益民. 工程热物理学报. 2009(06)
[8]磁控溅射WO3电致变色薄膜的太阳吸收率[J]. 何延春,邱家稳,吴春华,许曼,王洁冰,赵印中. 真空科学与技术学报. 2009(S1)
[9]化学亚胺化聚酰亚胺的制备及其应用研究[J]. 付梅芳,范和平. 绝缘材料. 2009(01)
[10]微小卫星热控关键技术研究[J]. 潘增富. 航天器工程. 2007(02)
硕士论文
[1]热致变色可变发射率涂层制备方法与辐射特性研究[D]. 郭丽.南京理工大学 2016
[2]层压法两层挠性覆铜板用聚酰亚胺的制备及性能[D]. 陈钊.南京理工大学 2014
[3]镧系钙钛矿氧化物涂层的制备工艺与电性能研究[D]. 纪元.山东大学 2012
本文编号：3611206
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3611206.html
