1电致变色可变发射率热控器件

电致变色是指在外加电场的作用下，电子或离子注入材料导致材料的结构或材料离子的价态发生可逆变化，进而导致材料的光学特性发生变化的现象。若是这种变化出现在可见光的范围内，则表现为材料颜色的变化，直观地称为电致变色。但材料光学特性的变化不局限于可见光波段，红外波段发射率也可以发生变化，也称之为“变色” [4]。最有代表性的是美国的Ashwin-Ushas公司，Nebraska-Lincoln大学对基于电致变色的可控发射率热控器件的研究[5]。电致变色可控发射率热控器件的结构如图1。1所示。84187

图中1是金属薄膜电极，2是离子储存层，3是离子导电层，4是电致变色薄膜层，5是金属栅网电极，6是微电路控制单元。其工作原理为：薄膜电极配合栅网电极共同为薄膜提供所需的激励电压；离子储存层用来储存拥有充足电荷容量的带电离子；导电层在薄膜层与离子储存层之间传递离子并且阻拦电子；薄膜层是电致变色可控发射率热控器件的核心，可以处于退色态和着色态，两种状态红外发射率有差异，致使电致变色器件可以达到发射率可变的目的，作为可控发射率热控器件达到其自动热控的目的；栅网电极连同薄膜电极共同为薄膜提供所需电压，与此同时保证薄膜层能通过栅网网孔对外辐射热量；控制单元用于根据航天器内外部所处的温度情况，为装置提供对应的反馈并作为整个装置的电源系统。

图1。1电致变色可变发射率器件结构图

目前，美国的Ashwin-Ushas公司研发的此类电致变色器件，其发射率的调节范围大于0。5，变色次数高于次，并经历多次的太空环境试验，表示出该电致变色器件拥有较好的工作稳定性[6]。

2静电辐射可变发射率热控器件论文网

基于静电辐射的可变发射率热控器件，其原理如图1。2所示。

图1。2静电辐射可变发射率热控器件结构图

图中1是高发射率、高反射率的涂层，2是散热盘，3是低发射率涂层，4是绝缘体，5是基底盘。其工作原理为：基底不对外释放热量的时候，散热盘与基底盘间隔几十微米厚的隔热间隙。在隔热间隙内，散热盘与基底盘的表面都是低发射率的涂层，极少量的热量能够从基底盘辐射到散热盘，相当于只有极少的热量能够传递到外部空间，整个器件处于散热水平较低的状态；基底对外释放热量的时候，在间隙两边施加一定的电压，电压产生的静电力使得散热盘和基底盘接触，大量热量通过热传导的方式传导至散热盘，由于散热盘外表层涂有高发射率的涂层，热量快速散向外部空间，器件处于散热水平较高的状态。取消间隙两侧施加的电压，器件可以恢复到散热水平较低的状态，从而实现发射率可变的目的。

在静电辐射热致变色器件领域内，美国的Sensortex公司，比利时MEC公司都在进行该种热控器件的研究。目前阶段，Sensortex公司研制的静电辐射可变发射率热控器件其发射率的变化范围可达到0。7[7]。

3微机电可变发射率热控器件

微机电可变发射率热控器件其工作原理和传统的热控百叶窗类似，但使用微机电技术后，将热控百叶窗的控制系统和执行器件集成起来，使得制成的热控器件厚度减小，质量减轻。微机电可变发射率热控器件的基础构件是阵排列的百叶窗，各阵列单元是可以单独控制的，也可以利用控制系统打开确定数目的单元数来调节器件整体的发射率，也可以通过控制系统上特定的开关来调节器件特定部位的发射率。

美国的Hopkins大学，Sensortex公司都在研制该种热控器件。现阶段，Sensortex公司研制的微机电可变发射率热控器件其发射率变化范围为0。50-0。88 [8]。