一种微波透明热控薄膜及其制备方法技术

一种微波透明热控薄膜及其制备方法，它涉及一种热控薄膜及其制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有微波透明热控薄膜整体太阳吸收率能达到0.45左右，整体红外发射率仅在0.7左右和微波透过率低的问题。一种微波透明热控薄膜为介质膜沉积在基底材料表面；所述的介质膜的层数≥2层，材质为Ge膜、Si膜、MgF膜、SiO

【技术实现步骤摘要】
一种微波透明热控薄膜及其制备方法
本专利技术涉及一种热控薄膜及其制备方法。
技术介绍
传统微波透明热控薄膜通常采用聚酰亚胺镀锗膜。该薄膜通过锗的反射实现较低的太阳吸收率，通过聚酰亚胺本身的发射率实现较高的红外发射率，由于锗和聚酰亚胺本身的微波透明属性实现微波透明。然后这种微波透明热控薄膜的应用也存在一定局限性，由于锗在可见波段具有一定吸收，因此整体太阳吸收率只能达到0.45左右，同时锗在红外波段也是透明的，因此红外发射只能依靠基底聚酰亚胺来实现，整体红外发射率仅在0.7左右。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有微波透明热控薄膜整体太阳吸收率能达到0.45左右，整体红外发射率仅在0.7左右和微波透过率低的问题，而提供一种微波透明热控薄膜及其制备方法。一种微波透明热控薄膜为介质膜沉积在基底材料表面；所述的介质膜的层数≥2层，材质为Ge膜、Si膜、MgF膜、SiO2膜、Ta2O5膜、TiO2膜、Ti3O5膜、ZnO膜和ZnS膜中的两种膜或两种以上膜。一种微波透明热控薄膜的制备方法是按以下步骤完成的：一、基底材料的表面处理：依次以丙酮、甲醇和超纯水为溶剂对基底材料进行超声清洗，再烘干，得到表面处理后的基底材料；二、使用离子束对室温或者加热的表面处理后的基底材料进行轰击，得到前处理的基底材料；三、沉积介质膜：采用真空镀膜法、磁控溅射法、真空热蒸镀法或电子束蒸镀法在前处理的基底材料表面上沉积介质膜，得到微波透明热控薄膜；步骤三所述的介质膜的层数≥2层，材质为Ge膜、Si膜、MgF膜、SiO2膜、Ta2O5膜、TiO2膜、Ti3O5膜、ZnO膜和ZnS膜中的两种膜或两种以上膜。本专利技术的原理及优点：一、本专利技术利用介质膜可以设计优化膜系结构，通过介质膜的光学反射特性可以大幅降低热控薄膜太阳吸收率，提升红外发射率，具有良好的热控效果，本专利技术制备的微波透明热控薄膜整体太阳吸收率低于0.3，红外发射率大于0.7，微波透过率达到90％以上；二、本专利技术主要应用于航天器热控薄膜，特别是需要对雷达波段高透过的热控涂层，该薄膜利用介质膜堆叠，在可见波段形成高反射降低太阳吸收率，红外波段利用介质膜和基底本身的高发射率特性形成高发射特性。附图说明图1为实施例一制备的一种微波透明热控薄膜的光谱图；图2为实施例二制备的一种微波透明热控薄膜的光谱图；图3为实施例三制备的一种微波透明热控薄膜的光谱图。具体实施方式以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。具体实施方式一：本实施方式是一种微波透明热控薄膜为介质膜沉积在基底材料表面；所述的介质膜的层数≥2层，材质为Ge膜、Si膜、MgF膜、SiO2膜、Ta2O5膜、TiO2膜、Ti3O5膜、ZnO膜和ZnS膜中的两种膜或两种以上膜。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的基底材料为聚酰亚胺、玻璃或对苯二甲酸乙二醇酯。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式是一种微波透明热控薄膜的制备方法，是按以下步骤完成的：一、基底材料的表面处理：依次以丙酮、甲醇和超纯水为溶剂对基底材料进行超声清洗，再烘干，得到表面处理后的基底材料；二、使用离子束对室温或者加热的表面处理后的基底材料进行轰击，得到前处理的基底材料；三、沉积介质膜：采用真空镀膜法、磁控溅射法、真空热蒸镀法或电子束蒸镀法在前处理的基底材料表面上沉积介质膜，得到微波透明热控薄膜；步骤三所述的介质膜的层数≥2层，材质为Ge膜、Si膜、MgF膜、SiO2膜、Ta2O5膜、TiO2膜、Ti3O5膜、ZnO膜和ZnS膜中的两种膜或两种以上膜。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三的不同点是：步骤二中所述的离子束为氧离子、氮离子或者氩离子，步骤二中所述的轰击时间为1min～15min。其它步骤与具体实施方式三相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三至四之一不同点是：步骤二中所述的加热的表面处理后的基底材料的温度为25℃～400℃。其它步骤与具体实施方式三至四相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同点是：步骤三中所述的介质膜的层数为2层～84层。其它步骤与具体实施方式三至五相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六之一不同点是：步骤三中所述的介质膜的材质为SiO2膜和Ta2O5膜。其它步骤与具体实施方式三至六相同。具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三至七之一不同点是：步骤三中所述的介质膜的材质为SiO2膜、Ta2O5膜和Ge膜。其它步骤与具体实施方式三至七相同。具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式三至八之一不同点是：步骤三中所述的介质膜的材质为SiO2膜和Ge膜。其它步骤与具体实施方式三至八相同。具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式三至九之一不同点是：步骤三中所述的沉积的速率为0.01nm/s～100nm/s。其它步骤与具体实施方式三至九相同。采用以下实施例验证本专利技术的有益效果：实施例一：一种微波透明热控薄膜的制备方法，是按以下步骤完成的：一、基底材料的表面处理：依次以丙酮、甲醇和超纯水为溶剂对基底材料进行超声清洗，再烘干，得到表面处理后的基底材料；二、使用离子束对室温的表面处理后的基底材料进行轰击，得到前处理的基底材料；步骤二中所述的离子束为氩离子束，步骤二中所述的轰击时间为2min；三、沉积介质膜：采用真空镀膜法在前处理的基底材料表面上交替沉积Ta2O5膜和SiO2膜，具体沉积顺序及沉积厚度见表1所示，得到微波透明热控薄膜；步骤三中所述的沉积的速率为0.7nm/s。表1实施例一制备的微波透明热控薄膜的太阳吸收率为0.30，红外发射率为0.75，微波透过率为92％。图1为实施例一制备的一种微波透明热控薄膜的光谱图；从图1可知，制备的微波透明热控薄膜的太阳吸收率为0.30。实施例二：一种微波透明热控薄膜的制备方法，是按以下步骤完成的：一、基底材料的表面处理：依次以丙酮、甲醇和超纯水为溶剂对基底材料进行超声清洗，再烘干，得到表面处理后的基底材料；二、使用离子束对室温的表面处理后的基底材料进行轰击，得到前处理的基底材料；步骤二中所述的离子束为氮离子束，步骤二中所述的轰击时间为6min；三、沉积介质膜：采用真空镀膜法在前处理的基底材料表面上沉积介质膜，得到微波透明热控薄膜；步骤三中所述的介质膜的材质为SiO2膜、Ta2O5膜和Ge膜，具体沉积顺序及沉积厚度见表2所示；步骤三中所述的沉积的速率为1.5nm/s。表2...

【技术保护点】
1.一种微波透明热控薄膜，其特征在于一种微波透明热控薄膜为介质膜沉积在基底材料表面；所述的介质膜的层数≥2层，材质为Ge膜、Si膜、MgF膜、SiO

【技术特征摘要】
1.一种微波透明热控薄膜，其特征在于一种微波透明热控薄膜为介质膜沉积在基底材料表面；所述的介质膜的层数≥2层，材质为Ge膜、Si膜、MgF膜、SiO2膜、Ta2O5膜、TiO2膜、Ti3O5膜、ZnO膜和ZnS膜中的两种膜或两种以上膜。


2.根据权利要求1所述的一种微波透明热控薄膜，其特征在于所述的基底材料为聚酰亚胺、玻璃或对苯二甲酸乙二醇酯。


3.如权利要求1所述的一种微波透明热控薄膜的制备方法，其特征在于一种微波透明热控薄膜的制备方法是按以下步骤完成的：
一、基底材料的表面处理：
依次以丙酮、甲醇和超纯水为溶剂对基底材料进行超声清洗，再烘干，得到表面处理后的基底材料；
二、使用离子束对室温或者加热的表面处理后的基底材料进行轰击，得到前处理的基底材料；
三、沉积介质膜：
采用真空镀膜法、磁控溅射法、真空热蒸镀法或电子束蒸镀法在前处理的基底材料表面上沉积介质膜，得到微波透明热控薄膜；
步骤三所述的介质膜的层数≥2层，材质为Ge膜、Si膜、MgF膜、SiO2膜、Ta2O5膜、TiO2膜、Ti3O5膜、ZnO膜和ZnS膜中的两种膜或两种以上膜。

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，李垚，孙文海，李文杰，赵九蓬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23