正钛酸锌无机热控涂层制备及其性能研究

目的开展以正钛酸锌(Zn_2TiO_4)为填料的无机热控涂层研究,丰富和发展具有低太阳吸收比(α_S)、高红外发射率(ε_H)的空间稳定热控涂层体系。方法首先以草酸、四氯化钛和氯化锌等为原料,通过共沉淀、高温固相烧结和酸性提纯结合的方法制备了Zn_2TiO_4粉体,并使用XRD和SEM对粉体的晶体结构和微观形貌进行了表征。然后以Zn_2TiO_4为填料,硅酸钾(K_2SiO_3)为粘接剂,配制了热控涂料。采用划格法和热循环试验对涂料的结合力和热环境适应性分别进行了研究。结果酸性提纯处理后,实现了高纯度Zn_2TiO_4填料的制备,粒径为0.5～3μm。Zn_2TiO_4/K_2SiO_3无机热控涂层的太阳吸收比为0.13±0.02,红外发射率为0.90±0.02,划格法的结合力等级为1级,经100次-196～200℃热循环试验后,涂层无脱落现象。结论使用高纯度Zn_2TiO_4填料制得的无机热控涂层具有优异的热控性能,可以满足航天器高效、长寿命的热控设计需求,在航天器外表面具有良好的应用前景。