石墨膜导热带在空间遥感器低温光学上的应用
发布时间:2021-11-08 09:14
为了确保某空间遥感器低温光学系统的正常工作,降低前端透镜温度以减小各透镜间的温差,需要通过高导热产品将其热量传递到低温冷源上。目前,传统的导热产品,包括槽道热管或铜质导热索等,受限于刚性或导热性的影响,无法满足前端透镜降温需求。为此,提出了采用柔性石墨膜导热带对前端透镜进行散热降温的方法,并通过理论计算及热真空实验对产品传热性能进行了验证。结果表明,通过采用石墨膜导热带,在保证高导热产品具有较好柔性的基础上,可以有效提高传热效率降低透镜温差,其传热热阻仅为同尺寸铜制导热索的48%,质量为同尺寸铜制导热索的23%。同时,为了分析卫星发射过程中的振动对石墨膜导热带传热性能的影响,在透镜组件力学振动实验时,对石墨膜导热带传热性能进行了测试分析,结果表明,卫星发射过程中的振动对石墨膜导热带传热性能无影响。
【文章来源】:西北工业大学学报. 2020,38(S1)北大核心EICSCD
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
石墨膜导热带结构尺寸图
式中:R1为镜框与石墨膜导热带之间的接触热阻,K/W;R2为单层石墨膜的导热热阻,K/W;R3为冷屏与石墨膜导热带之间的接触热阻,K/W;h为接触换热系数,W/(m2K);λ为石墨膜导热系数,W/mk;δ为石墨膜传热距离,m;A1,A2,A3分别为接触面积和导热截面积,m2。根据图1石墨膜导热系数随温度变化曲线及透镜组件工作范围,λ取1 800 W/(m·k),接触换热系数h取2 000 W/(m2·K),代入公式得R为1.2 K/W。
文中石墨膜导热带应用于某空间遥感器低温光学系统,其两端分别安装于前端透镜镜框和辐射冷屏上,目的是将低温光学系统前端透镜的热量传递至辐射冷屏上进而通过散热面辐射散热,其传热示意图如图5所示。石墨膜导热带传热性能主要特性参数传热热阻为
【参考文献】:
期刊论文
[1]高导热石墨膜用PI基膜的研究[J]. 尹宗杰,何立粮,高敬民,杨柳,杨麟. 广东化工. 2018(17)
[2]碳膜材料的热学性能及研究进展[J]. 邱汉迅,闫廷龙,李幸娟,杨俊和. 有色金属材料与工程. 2018(02)
[3]高导热石墨膜的制备及表征[J]. 袁观明,李轩科,董志军,崔正威,从野,张江,李艳军,张中伟,王俊山. 功能材料. 2015(17)
[4]高导热石墨膜的分类及其生产工艺[J]. 陈建君. 炭素. 2015 (03)
[5]高导热石墨烯膜的制备及研究[J]. 徐斌,杨常玲,吕永根. 广东化工. 2015(07)
[6]航天器微振动对空间相机像质的影响[J]. 王红娟,王炜,王欣,邹刚毅,李刚,樊学武. 光子学报. 2013(10)
[7]红外探测器保护结构设计与动力学分析[J]. 孙德伟,张广玉,王武义,董惠娟. 机械设计与研究. 2010(03)
[8]低温光学系统辐射特性研究[J]. 李春来,吴刚,刘银年,王建宇. 激光与红外. 2006(12)
[9]低温光学系统的研制[J]. 沈忙作,马文礼,廖胜,张晓宏. 光学学报. 2001(02)
本文编号:3483440
【文章来源】:西北工业大学学报. 2020,38(S1)北大核心EICSCD
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
石墨膜导热带结构尺寸图
式中:R1为镜框与石墨膜导热带之间的接触热阻,K/W;R2为单层石墨膜的导热热阻,K/W;R3为冷屏与石墨膜导热带之间的接触热阻,K/W;h为接触换热系数,W/(m2K);λ为石墨膜导热系数,W/mk;δ为石墨膜传热距离,m;A1,A2,A3分别为接触面积和导热截面积,m2。根据图1石墨膜导热系数随温度变化曲线及透镜组件工作范围,λ取1 800 W/(m·k),接触换热系数h取2 000 W/(m2·K),代入公式得R为1.2 K/W。
文中石墨膜导热带应用于某空间遥感器低温光学系统,其两端分别安装于前端透镜镜框和辐射冷屏上,目的是将低温光学系统前端透镜的热量传递至辐射冷屏上进而通过散热面辐射散热,其传热示意图如图5所示。石墨膜导热带传热性能主要特性参数传热热阻为
【参考文献】:
期刊论文
[1]高导热石墨膜用PI基膜的研究[J]. 尹宗杰,何立粮,高敬民,杨柳,杨麟. 广东化工. 2018(17)
[2]碳膜材料的热学性能及研究进展[J]. 邱汉迅,闫廷龙,李幸娟,杨俊和. 有色金属材料与工程. 2018(02)
[3]高导热石墨膜的制备及表征[J]. 袁观明,李轩科,董志军,崔正威,从野,张江,李艳军,张中伟,王俊山. 功能材料. 2015(17)
[4]高导热石墨膜的分类及其生产工艺[J]. 陈建君. 炭素. 2015 (03)
[5]高导热石墨烯膜的制备及研究[J]. 徐斌,杨常玲,吕永根. 广东化工. 2015(07)
[6]航天器微振动对空间相机像质的影响[J]. 王红娟,王炜,王欣,邹刚毅,李刚,樊学武. 光子学报. 2013(10)
[7]红外探测器保护结构设计与动力学分析[J]. 孙德伟,张广玉,王武义,董惠娟. 机械设计与研究. 2010(03)
[8]低温光学系统辐射特性研究[J]. 李春来,吴刚,刘银年,王建宇. 激光与红外. 2006(12)
[9]低温光学系统的研制[J]. 沈忙作,马文礼,廖胜,张晓宏. 光学学报. 2001(02)
本文编号:3483440
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