1。2  国内外研究现状

1。2。1电致变色可变发射率热控器件

1。2。2静电辐射可变发射率热控器件

1。2。3微机电可变发射率热控器件

1。2。4热致变色可变发射率热控器件

1。3  本文主要工作

目前国内外对于热致变色可变发射率热控器件的研究主要集中在利用固相反应法制备热控贴片，利用磁控溅射等工艺制备热控薄膜这两方面。采用贴片式热控器件需要对材料进行打磨、抛光、切割等复杂的机械加工，其制作过程复杂，成品率低，并且质量较重无法在外形独特的航天器表面安装，该器件的功能在航天领域受到一定的限制。磁控溅射等微加工工艺将热致变色材料制成薄膜，虽然功能上可以满足小型航天器对器件质量轻的要求，但薄膜无法大规模生产，材料自身的磁性会影响靶源磁场分布，薄膜成品率低。而可变发射率涂层利用简单的涂制工艺，将热致变色粉末与基料充分混合后的浆料均匀涂覆在基底表面，室温下使表面流动平整，低温固化制得热致变色涂层。该涂层可以应用于复杂表面，成本低廉，操作简单，本文就热致变色可变发射率涂层制备及辐射特性展开研究，内容包括：论文网

1。热致变色可变发射率前驱体粉末及涂层的制备

本文详细叙述热致变色前驱体粉末的制作过程，以及将前驱体粉末作为填料，以有机树脂为基料，充分混合制作热致变色可变发射率涂层，探索热致变色可变发射率涂层的制作工艺。

2。热致变色可变发射率涂层辐射特性研究

本文研究热致变色涂层的发射率变化范围和相转变温度，并就不同掺杂浓度的热致变色可变发射率涂层在室温下对不同波长的发射率进行实验测试，研究填料与基料比例对其辐射特性的影响。

2 热致变色可变发射率涂层的制备

2。1  热致变色前驱体粉末制备

在热致变色可变发射率涂层辐射特性的研究中，最基本的步骤是制取前驱体粉末和涂层样品。制备热致变色前驱体粉末的方法主要为：浮区法，固相反应法，溶胶凝胶法。制备可变发射率涂层的主要方法为：等离子喷涂，物理气相沉积法，浆料型涂层法。下文对各种制作方法做简易介绍，并为本文比较选择出最优的前驱体粉末和涂层的制作方法。

    （1）浮区法

浮区法具体而言就是用机械装置垂直夹持固相反应法制得的锭料，当锭中局部熔化时，靠表面张力支撑熔区，熔区自上而下或自下而上移动来完成结晶过程。浮区法特别适合高熔点、反应强烈的金属化合物晶体或氧化物，制作过程操作和要求相对严格。浮区法最初由Keck和Golay创立于1953年，是一种熔体生长方法[21]。

（2）固相反应法

固相反应法就是把各种原料粉末按化学式组分配好，经研磨充分混合后，多次高温烧结获得单相化合物。固相反应法制作方法简单，产物量大易收集，便于大规模生产，但是制作时间周期长，烧结温度较高，粉末产物颗粒直径较大，并且该方法受反应物状态，烧结温度，时间控制的制约，产物会受到不同程度的影响。Tang等人利用此种方法制备了热致变色材料，该材料发射率可调范围为0。38[22]。

（3）溶胶凝胶法

1970年后，溶胶凝胶法作为一种新型制造技术，受到科技界和企业界的关注，在制备超细粉末、薄膜涂层、纤维等材料的工艺中受到普遍应用[23]。溶胶凝胶法基本原理是使用金属醇盐，或某些盐类、氢氧化物等，将前驱物溶于水或其他有机溶剂中形成均匀的溶液，溶质与溶剂产生水解或醇解反应，反应生成物聚成1nm左右的离子并组成溶胶，溶胶经过蒸发干燥转变为凝胶，凝胶在合适的温度下烧结得到所需纳米粉末。溶胶凝胶法能够制出比表面积更大、晶体结构均一的钙钛矿锰氧化物[9]。Peng等人选择柠檬酸为溶剂，与金属离子混合制备透明溶胶，85～90℃条件下搅拌蒸发形成凝胶，经过加热、研磨、烧结得到了粉末[24]。