一种低透射镀锗太阳屏、热控组件及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低透射镀锗太阳屏、热控组件及制备方法，属于航天设备技术领域。该低透射镀锗太阳屏包括聚酰亚胺基膜，聚酰亚胺基膜的一侧先镀上锗层，再在另一侧镀上锗层。本发明专利技术的原理是采用真空磁控溅射镀膜技术，在聚酰亚胺的基膜的两面进行镀膜，获得具有一定热物理特性即太阳吸收比(α)、半球发射率(ε)、太阳透射率(τ)的低透射镀锗太阳屏，可用于卫星等航天器需要减少太阳照射的部位，有效的解决了卫星等航天器舱外部件受照后的温度控制问题。

A low transmission germanium plating solar screen, thermal control module and preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低透射镀锗太阳屏、热控组件及制备方法
本专利技术涉及一种低透射镀锗太阳屏，属于航天设备

技术介绍
航天器的舱外部件在轨运行时受太阳光线照射会出现高温状态，而进入阴影区又会由于对环境辐射出现低温状态，这种长时交变的温度变化会对部件的性能和寿命产生不利影响，尤其是对一些高精度部件，较大的温差变化引起的热变形会严重影响部件的关键尺寸，对其功能产生致命影响。为了减少舱外部件的温差，需要采用合适的屏蔽材料来减弱太阳投射到部件上能量，而通常航天的舱外部件承担着信号传输和发射功能，因此要求屏蔽材料在能够减弱太阳光能量的同时还必须具备良好的电磁穿透性能，保证卫星舱外部件的长期安全稳定运行。传统的太阳屏是单侧镀锗结构，即在聚酰亚胺基底的一侧镀上锗层。但由于其自身的太阳透射率较高，无法有效的控制舱外部件的温度，限制了其应用范围。传统的太阳屏为降低透射率需要增加镀锗层的厚度，增加锗层厚度将带来锗层均匀性差、锗层附着力差和电磁透射差损过大等问题。为了解决传统太阳屏太阳透射率过高无法有效控制温度这一难题，目前采用的方法是将两层单侧镀锗膜叠加使用以降低总体太阳透射率，但会带来成本高、热控重量大、两层膜实施时服帖度差和接地困难等问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种低透射镀锗太阳屏，降低太阳透射率的同时，解决传统单侧镀锗太阳屏透射率过大无法满足热控需求的问题。本专利技术的技术解决方案是：一种低透射镀锗太阳屏，该太阳屏包括由上到下依次设置的第一锗层、聚酰亚胺基膜、第二锗层。所述太阳屏聚酰亚胺基膜厚度为25μm～100μm。所述第一锗层、第二锗层厚度均小于6μm。所述第一锗层、第二锗层通过磁控溅射方法镀在聚酰亚胺基膜表面。上述低透射镀锗太阳屏的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)、对真空室进行清洗，将聚酰亚胺基底材料固定安装在真空室内；(2)、对聚酰亚胺基底进行连续活化清洗，去除表面吸附的杂质气体；(3)、控制镀膜辊的温度不低于10℃，采用磁控溅射方法在聚酰亚胺基底一面连续镀上锗层；(4)、对聚酰亚胺基底的另一面进行第二步的活化清洗操作；(5)、控制镀膜辊的温度不低于10℃，采用磁控溅射方法在聚酰亚胺基底另一面连续镀上锗层。基于上述太阳屏的低透射镀锗热控组件，该组件包括低透射镀锗太阳屏、铜基胶带、第一接地线、第二接地线；铜基胶带的一端粘贴在第一锗层表面，引出第一接地线，另一端绕过低透射镀锗太阳屏侧面边缘，粘贴在第二锗层表面，引出第二接地线，第一接地线与第二接地线汇成一根接地线5引至结构地。上述低透射镀锗热控组件的制备方法包括如下步骤：(1)、根据形状需求对低透射镀锗太阳屏进行裁剪取样；(2)、裁剪铜基胶带，在铜表面焊接第一接地线和第二接地线；(3)、在低透射镀锗太阳屏的边缘一侧粘贴铜基胶带，将铜基胶带折弯180°后粘贴在低透射镀锗太阳屏的另一面，确保第一接地线和第二接地线分别位于低透射镀锗太阳屏的两侧；(4)、将铜基胶带的第一接地线和第二接地线焊接成一根接地线引至结构地。低透射镀锗太阳屏，其特征在于应用于航天器。所述热控组件，其特征在于应用于航天器。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：(1)、本专利技术创造性的在聚酰亚胺基膜的两侧采用磁控溅射方法镀上锗层来降低其太阳透射率，可有效解决传统单侧镀锗太阳屏透射率过大无法满足热控需求的问题；(2)、本专利技术针对这种低透射镀锗太阳屏创造性的提出了铜基胶带双面焊线接地方法进行接地，满足空间使用防静电接地的高可靠性要求。附图说明图1为本专利技术提供的一种低透射镀锗太阳屏结构示意；图2为本专利技术提供的一种低透射镀锗太阳屏接地示意图；图中：1、第一锗层；2、聚酰亚胺基膜；3、第二锗层；4、铜基胶带；5、接地线。具体实施方式以下结合附图与具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术提供的应用于航天器的低透射镀锗太阳屏具体组成包括第一锗层1、聚酰亚胺基膜2、第二锗层3，第一锗层和第二锗层的厚度均小于6μm，聚酰亚胺基膜的厚度为25～100(μm)，且可以根据性能要求进行调整。所述第一锗层、第二锗层通过磁控溅射方法镀在聚酰亚胺基膜表面。所述的低透射镀锗太阳屏制备方法包括如下步骤：(1)、对真空室进行清洗，将聚酰亚胺基底材料固定安装在真空室内；(2)、采用低能、大束流的离子活化工艺对聚酰亚胺基底进行连续活化清洗，去除表面吸附的杂质气体；(3)、控制镀膜辊的温度不低于10℃，调整溅射气体流量、走带速度和走带张力，采用磁控溅射方法在聚酰亚胺基底一面连续镀上锗；(4)、对聚酰亚胺基底的另一面进行第二步的活化清洗操作；(5)、控制镀膜辊的温度不低于10℃，调整溅射气体流量、走带速度和走带张力，采用磁控溅射方法在聚酰亚胺基底另一面连续镀上锗层。采用上述方法获得的低透射镀锗太阳屏的热辐射性能为：太阳吸收比：α≤0.4。半球发射率：ε≥0.8太阳透射率：τ≤0.07。如图2所示，本专利技术还提供了基于上述太阳屏的低透射镀锗热控组件，该低透射镀锗热控组件包括上述低透射镀锗太阳屏、铜基胶带、第一接地线、第二接地线；铜基胶带的一端粘贴在第一锗层表面，引出第一接地线，另一端绕过低透射镀锗太阳屏侧面边缘，粘贴在第二锗层表面，引出第二接地线，第一接地线与第二接地线汇成一根接地线5引至结构地。上述低透射镀锗热控组件的制备方法包括如下步骤：(1)、根据形状需求对低透射镀锗太阳屏进行裁剪取样；(2)、裁剪约2cm×3cm的铜基胶带，在铜表面焊接第一接地线和第二接地线；(3)、在低透射镀锗太阳屏的边缘一侧粘贴铜基胶带，将铜基胶带折弯180°后粘贴在低透射镀锗太阳屏的另一面，确保第一接地线和第二接地线分别位于低透射镀锗太阳屏的两侧；(4)、将铜基胶带的第一接地线和第二接地线焊接成一根接地线引至结构地。本专利技术提供的低透射镀锗太阳屏铜基胶带双面焊线接地方法：在低透射锗膜太阳屏边缘处粘贴铜基胶带4，两侧铜基胶带焊接引出线后汇成一根接地线5引至结构地。本专利技术说明书中其他未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低透射镀锗太阳屏，其特征在于包括由上到下依次设置的第一锗层、聚酰亚胺基膜、第二锗层。/n

【技术特征摘要】
1.一种低透射镀锗太阳屏，其特征在于包括由上到下依次设置的第一锗层、聚酰亚胺基膜、第二锗层。


2.根据权利要求1所述的一种低透射镀锗太阳屏，其特征在于所述太阳屏聚酰亚胺基膜厚度为25μm～100μm。


3.根据权利要求1所述的一种低透射镀锗太阳屏，其特征在于所述第一锗层、第二锗层厚度均小于6μm。


4.根据权利要求1所述的一种低透射镀锗太阳屏，其特征在于所述第一锗层、第二锗层通过磁控溅射方法镀在聚酰亚胺基膜表面。


5.根据权利要求1所述的低透射镀锗太阳屏的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)、对真空室进行清洗，将聚酰亚胺基底材料固定安装在真空室内；
(2)、对聚酰亚胺基底进行连续活化清洗，去除表面吸附的杂质气体；
(3)、控制镀膜辊的温度不低于10℃，采用磁控溅射方法在聚酰亚胺基底一面连续镀上锗层；
(4)、对聚酰亚胺基底的另一面进行第二步的活化清洗操作；
(5)、控制镀膜辊的温度不低于10℃，采用磁控溅射方法在聚酰亚胺基底另一面连续镀上锗层。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐向阳，王旭东，张建波，王波，王耀霆，刘曦，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61