[发明专利]一种太阳吸收率和红外发射率可调控的热控薄膜结构及其确定方法

说明书

本发明涉及一种太阳吸收率和红外发射率可调控的热控薄膜结构及其确定方法，属于热控薄膜技术领域。由沉积在基底上的金属层、两层以上的Al₂O₃层和两层以上的SiO₂层组成，其中，Al₂O₃层和SiO₂层的层数相同且按照Al₂O₃层在下SiO₂层在上的顺序依次交替沉积；金属层沉积在基底上，第一层Al₂O₃层沉积在金属层上，每一次Al₂O₃层和每一次SiO₂层的厚度均在50nm以上。通过叠层设计，在减小薄膜总体厚度的同时实现了热控参数在较大范围内的调控，满足航天器热控薄膜的通用要求，并具备良好的空间环境稳定性要求。

技术领域

本发明涉及一种太阳吸收率和红外发射率可调控的热控薄膜结构及其确定方法，属于热控薄膜技术领域。

背景技术

随着空间技术的发展，卫星等航天器的结构与功能越来越复杂，对热控性能的需求也越来越趋向于多样化，大卫星平台、微纳卫星、特殊载荷等对表面的太阳吸收率与发射率提出了低吸收高发射、中吸收高发射、低吸收低发射等多种不同的要求。

常规的热控薄膜结构较为简单，其太阳吸收率主要由表层薄膜的特性决定，而红外发射率则基本由基底材料所决定，热控参数可调节范围窄，应用范围受限，且空间环境稳定性不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳吸收率和红外发射率可调控热控薄膜及其设计方法，通过叠层设计，在减小薄膜总体厚度的同时实现了热控参数在较大范围内的调控，满足航天器热控薄膜的通用要求，并具备良好的空间环境稳定性要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种太阳吸收率和红外发射率可调控的热控薄膜，所述薄膜由沉积在基底上的金属层、两层以上的Al₂O₃层和两层以上的SiO₂层组成，其中，Al₂O₃层和SiO₂层的层数相同且按照Al₂O₃层在下SiO₂层在上的顺序依次交替沉积；金属层沉积在基底上，第一层Al₂O₃层沉积在金属层上，每一次Al₂O₃层和每一次SiO₂层的厚度均在50nm以上。即所述薄膜结构为基底/金属层/Al₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/SiO₂/Al₂O₃/SiO₂……所述薄膜结构选用Al₂O₃/SiO₂叠层设计，其作用为根据不同膜层厚度提供红外发射率。

优选的，所述金属膜为Al或Ag，厚度为100～200nm。根据热控需求金属膜一般选用Al，当要求太阳吸收率极小(小于0.12)是可选用Ag，其作用为提供高可见光谱段高反射率。