【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性薄膜材料制备，具体涉及一种高吸收高发射复合功能薄膜涂层材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着国际上空间光学监视系统不断发展，导致卫星在轨安全和生存能力面临日趋严峻的威胁。因此开展关于降低卫星在轨太阳光探测技术研究，已经成为卫星在轨安全研究的趋势。目前降低卫星太阳光的方法有很多，其中通过在卫星表面喷涂超黑涂层材料的方法是一种简单有效地方式。
2、超黑材料，是一种对一定范围内的入射光线反射率低于5％，吸收率高于95％的材料。由于卫星在轨工作时受到热控设计限制，要求超黑材料具有较高的红外发射率，进而实现降低太阳光可探测性兼容热功能的复合功能超黑材料。这种涂层在光学设备、航天航空等众多领域有广泛应用。例如，在太空望远镜的内部结构中，使用超黑涂层可以减少杂散光反射，提高光学系统的成像质量。
3、从热管理的角度来看，当超黑涂层吸收大量可见光以及其他波段的电磁辐射时，这些能量会转化为热量。如果热量不能有效散发出去，涂层和其所附着的物体温度会不断升高。这可能会导致涂层性能下降，如出现材料老化、变形等问题，对于一些高精度设备还可能影响其精度。超黑涂层主要通过喷涂、高温固化等工艺方式在卫星表面进行集成。但是随着卫星研制周期不断缩短、研制效率逐渐提高，以及部分材料高温适应差等问题，喷涂固化类超黑涂层材料具有明显的局限性。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高吸收高发射复合功能薄膜的制备方法。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案
3、<第一方面>
4、本专利技术提供一种复合功能薄膜，包括含氟树脂、第一填料和第二填料，三者之间的质量比为(0.75～6):1:(2～5)；所述含氟树脂为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一种或多种；所述第一填料为氧化锆、二氧化硅、硼化铪中的一种或几种；所述第二填料为高色素炭黑、炭气凝胶、碳球中的一种或几种。
5、作为一个实施方案，所述复合功能薄膜的厚度为50～100μm。
6、<第二方面>
7、本专利技术提供一种高吸收高发射复合功能薄膜的制备方法，包括以下步骤：
8、s1、将含氟树脂溶解在有机溶剂中，然后加入第一填料和第二填料，经过搅拌处理混合均匀，得到前驱体浆料；
9、s2、将所述前驱体浆料通过刮涂或喷涂的方式涂覆于基体表面，经过干燥得到所述复合功能薄膜。
10、作为一个实施方案，所述含氟树脂为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一种或多种。
11、作为一个实施方案，所述第一填料为氧化锆、二氧化硅、硼化铪中的一种或几种。
12、在一些实施例中，所述第一填料为单斜氧化锆、无定型二氧化硅、无定型硼化铪中的一种。
13、作为一个实施方案，所述第一填料粒度不超过20μm。
14、在一些实施例中，所述第一填料粒度不超过10μm。
15、作为一个实施方案，所述第二填料为高色素炭黑、炭气凝胶、碳球中的一种或几种。
16、作为一个实施方案，所述第二填料的粒度纳米级。
17、作为一个实施方案，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、乙酸丁酯中的一种或多种。
18、在一些实施例中，所述有机溶剂为n,n-二甲基乙酰胺或乙酸丁酯中。
19、作为一个实施方案，所述第一填料和第二填料的质量比为1:(2～5)。
20、作为一个实施方案，所述含氟树脂和填料的质量比为1:(1～4)，所述填料为第一填料和第二填料。
21、作为一个实施方案，s1步骤中，所述搅拌处理的参数为300～600r/min。
22、作为一个实施方案，s1步骤中，所述搅拌处理的时间为1～4h。
23、作为一个实施方案，s2步骤中，所述基体选用玻璃基体。
24、作为一个实施方案，s2步骤中，所述干燥温度为50～100℃。
25、作为一个实施方案，s2步骤中，所述干燥时间为6～12h。
26、作为一个实施方案，所制备的复合功能薄膜厚度为50～100μm。
27、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
28、1)本专利技术提供一种高吸收高发射复合功能薄膜的制备方法，以碳材料、无机陶瓷颗粒等多尺度材料为主要功能单元，有机含氟树脂为粘结剂，在有机溶剂中制备成前驱体浆料，通过刮涂、喷涂等工艺方法，制备得到复合功能薄膜，工艺简单，所制备的薄膜是具有柔性特征的薄膜类超黑材料，可以通过双面胶、暗扣搭接等方式与卫星表面集成，可以大大降低高吸收高发射复合功能材料的实施周期，同时也解决了喷涂固化类超黑涂层材料高温固化适应差的问题。
29、2)本专利技术所制备的高吸收高发射复合功能薄膜厚度50～100μm，具有优良的热控性能(太阳吸收比和半球发射率)，真空放气性能优，并且在经受-100～+100℃温度范围下的100次温度冲击试验后不仅外观完好、性能稳定，是一种太阳光高吸收兼红外高发射复合功能薄膜。
30、3)从热管理的角度来说，本专利技术所制备的复合功能薄膜在吸收太阳辐射后，借助增强的红外发射能力将热量散发至宇宙空间，确保卫星表面温度维持在适宜区间，不仅保障了卫星内部精密仪器设备的正常运行，也维持了卫星整体结构的稳定性。进一步的，由于卫星在面对太阳辐射时，反射的太阳光极少，从而极大程度降低了被太阳光探测设备发现的可能性。
31、综上，本专利技术所提供的高吸收高发射复合功能薄膜具有降低卫星在轨运行时的太阳光可探测性并兼容热控需求的优异性能，解决了星用太阳光高吸收材料与热控兼容性差、生产周期长、高温固化适应差等问题
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1.一种复合功能薄膜，其特征在于，包括含氟树脂、第一填料和第二填料，三者之间的质量比为(0.75～6):1:(2～5)；所述含氟树脂为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一种或多种；所述第一填料为氧化锆、二氧化硅、硼化铪中的一种或几种；所述第二填料为高色素炭黑、炭气凝胶、碳球中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的复合功能薄膜，其特征在于，所述薄膜的厚度为50～100μm。
3.根据权利要求1至2任一项所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述含氟树脂和填料的质量比为1:(1～4)，所述填料为第一填料和第二填料。
5.根据权利要求3所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙酸丁酯中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一填料粒度不超过20μm。
7.根据权利要求3所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于
8.根据权利要求3所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述搅拌处理的参数为300～600r/min，时间为1～4h。
9.根据权利要求3所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述干燥温度为50～100℃。
10.根据权利要求3所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，S2步骤中，所述基体选用玻璃基体。
...【技术特征摘要】
1.一种复合功能薄膜，其特征在于，包括含氟树脂、第一填料和第二填料，三者之间的质量比为(0.75～6):1:(2～5)；所述含氟树脂为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一种或多种；所述第一填料为氧化锆、二氧化硅、硼化铪中的一种或几种；所述第二填料为高色素炭黑、炭气凝胶、碳球中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的复合功能薄膜，其特征在于，所述薄膜的厚度为50～100μm。
3.根据权利要求1至2任一项所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的复合功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述含氟树脂和填料的质量比为1:(1～4)，所述填料为第一填料和第二填料。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩贺祥，徐骏，刘刚，费涛，苏京，
申请(专利权)人：上海卫星装备研究所，
类型：发明
国别省市：
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