Cosmic ResearchCosmic ResearchКосмические исследования0023-42063034-5502The Russian Academy of Sciences67239110.31857/S0023420624030023JKKZAWArticlesСтатьиResearch ArticleРадиационная стойкость покрытия для космических аппаратов, полученного принтерной печатьюРадиационная стойкость покрытия для космических аппаратов, полученного принтерной печатьюМихайловМ. М.
Russian Federation
yusalek@gmail.comАртищевС. А.
Russian Federation
yusalek@gmail.comЛапинА. Н.
Russian Federation
yusalek@gmail.comЮрьевС. А.
Russian Federation
yusalek@gmail.comГорончкоВ. А.
Russian Federation
yusalek@gmail.comТруфановаН. С.
Russian Federation
yusalek@gmail.comМихайловаО. А.
Russian Federation
yusalek@gmail.comФедосовД. С.
Russian Federation
yusalek@gmail.comТомский государственный университет систем управления и радиоэлектроники2911202462324925327022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0023-4206/article/view/672391

Представлены результаты исследований изменений спектров диффузного отражения и интегрального коэффициента поглощения солнечной радиации (as) терморегулирующего покрытия класса “Оптические солнечные отражатели” для космических аппаратов при облучении электронами. Диэлектрическую керамическую пасту, состоящую из наполнителя — измельченного поликора (Al2O3) и растворителя с загустителем (терпинеол с этилцеллюлозой), наносили 3D-принтером на подложку. Затем осуществляли прогрев при 150 °C и отжиг при 850 °C, получали “белое” покрытие с высоким коэффициентом отражения и малым коэффициентом поглощения as, удовлетворяющим требованиям и стандартам терморегулирующего покрытия рассматриваемого класса. Радиационная стойкость полученного покрытия на основе диэлектрической керамической пасты сравнима со стойкостью высокостабильного покрытия на основе пигмента ZnO с жидким литиевым стеклом и значительно выше стойкости плазменнонапыленного покрытия — шпинели MgAl2O4.

Представлены результаты исследований изменений спектров диффузного отражения и интегрального коэффициента поглощения солнечной радиации (as) терморегулирующего покрытия класса “Оптические солнечные отражатели” для космических аппаратов при облучении электронами. Диэлектрическую керамическую пасту, состоящую из наполнителя — измельченного поликора (Al2O3) и растворителя с загустителем (терпинеол с этилцеллюлозой), наносили 3D-принтером на подложку. Затем осуществляли прогрев при 150 °C и отжиг при 850 °C, получали “белое” покрытие с высоким коэффициентом отражения и малым коэффициентом поглощения as, удовлетворяющим требованиям и стандартам терморегулирующего покрытия рассматриваемого класса. Радиационная стойкость полученного покрытия на основе диэлектрической керамической пасты сравнима со стойкостью высокостабильного покрытия на основе пигмента ZnO с жидким литиевым стеклом и значительно выше стойкости плазменнонапыленного покрытия — шпинели MgAl2O4.

Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian FederationFEWM-2022-0005Kauder L. Spacecraft Thermal Control Coatings References. 2005. NASA Technical Publication 20070014757. https://ntrs.nasa.gov/citations/20070014757Михайлов М. М. Спектры отражения терморегулирующих покрытий космических аппаратов. Т. 1. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2007. 314 с.Yanchao X., Hong G., Ming W. et al. Review of Spacecraft Thermal Control Materials and Applications // Materials Reports. 2022. V. 36. Iss. 22. Art. ID. 22050193–6.Kositsyn L. G., Mikhailov M. M., Kuznetsov N. Y. et al. Apparatus for study of Diffuse — Reflection and Luminescence Spectra of Solids in Vacuum // Instruments and Experimental Techniques. 1985. V. 28. P. 929–932.ASTM E490–00a(2019) Standard Solar Constant and Zero Air Mass Solar Spectral Irradiance Tables, 2022. https://www.astm.org/e0490–00ar19.html.ASTM E903–12 Standard Test Method for Solar Absorptance, Reflectance, and Transmittance of Materials Using Integrating Spheres, 2012.Boumaza A., Djelloul A., Guerrab F. Specific signatures of α-alumina powders prepared by calcination of boehmite or gibbsite // Powder Technology. 2010. V. 201. P. 177–180. DOI: 10.1016/j.powtec.2010.03.036.Hosseini S. A., Niaei A., Salari D. Production of γ-Al2O3 from Kaolin // Open J. Physical Chemistry. 2011. V. 1. P. 23–27. DOI: 10.4236/OJPC.2011.12004.Roscoe J. M., Abbatt J. P.D. Diffuse Reflectance FTIR Study of the Interaction of Alumina Surfaces with Ozone and Water Vapor // J. Physical Chemistry A. 2005. V. 109. P. 9028–9034. DOI: 10.1021/jp050766r.Clament Sagaya Selvam N., Thinesh Kumar R., John Kennedy L. et al. Comparative Study of Microwave and Conventional Methods for the Preparation and Optical Properties of Novel MgO-Micro and Nano-Structures // J. Alloys and Compounds. 2011. V. 509. P. 9809–9815. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.08.032.Stomp M., Huisman J., Stal L. J. et al. Colorful niches of phototrophic microorganisms shaped by vibrations of the water molecule // The ISME Journal. 2007. V. 1. P. 271–282.Mikhailov M. M. Change in activation energy of surface conduction in polycrystalline zinc oxide upon irradiation by electrons // Soviet Physics J. 1984. V. 27. P. 624–627.Kristianpoller N., Rehavi A., Shmilevich A. et al. Radiation effects in pure and doped Al2O3 crystals // Nuclear Instruments and methods in Physics Research. Section B. 1998. V. 141. P. 343–346. DOI: 10.1016/S0168-583X(98)00096-2.Evans B. D., Pogatshnik G. J., Chen Y. Optical properties of lattice defects in α-Al2O3 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section B. 1994. V. 91. P. 258–2 62.Watcharatharapong T., T-Thienprasert J., Limpijumnong S. Theoretical Study of Optical Properties of Native Point Defects in α-Al2O3 // Integrated Ferroelectrics. 2014. V. 156. P. 79–85. DOI: 10.1080/10584587.2014.906290.Levy P. Color Centers and Radiation-Induced Defects in Al2O3 // Physical Review. 1961. V. 123. P. 1226–1233.Aluker E.D., Gavrilov V. V., Chernov S. A. Short-lived Frenkel defects in α-Al2O3 // Physica Status Solidi. Section B. 1992. V. 171. P. 283–288.Mikhailov M. M. Optical properties and radiation stability of Metal Oxide Powders modified with Nanoparticles. V. 6. Tomsk: Publ. House TUSUR, 2019. 312 p.Mikhailov M.M., Yuryev S. A., Lapin A. N. et al. Reflective thermal control coating for spacecraft based on ZnO pigment and Li2SiO3 silicate modified by SiO2 nanoparticles // Ceramics International. 2023. V. 49. P. 20817–20821. DOI: 10.1016/j.ceramint.2023.03.214.Михайлов М. М. Спектры отражения терморегулирующих покрытий космических аппаратов. Т. 1. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2010. 322 с.