航天飞行器外表面防护涂层的研究进展.pdf

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1、第二届空间材料及其应用技术学术交流会论文集航天飞行器外表面防护涂层的研究进展李颖刘剑锋郭家胜罗正平卢鹉曾一兵(航天材料及工艺研究所)摘要：本文主要介绍了国内航天飞行器外表面防护涂层及其应用进展情况，包括三防漆、四防漆、抗核电磁脉冲／防静电涂层、低温贮箱防护涂层及白色防静电热控涂层的性能和应用情况。关键词防护涂层，航天飞行器1引言航天飞行器外表面防护涂层是随着航天技术的发展而逐渐发展起来的。航天飞行器的防护包括地面环境防护、飞行环境防护和空间环境防护等。航天产品长贮存、高可靠的特点，要求防护涂层必须具有很强的耐环境防护性能和很高

2、的使用寿命。防盐雾、防湿热、防霉菌性能成为航天飞行器外表面防护的基本要求。随着航天飞行器愈来愈轻质化，大量非金属复合材料应用于结构部段。大多数非金属复合材料电阻率较高(体积电阻率一般人于1010Qcm，受到摩擦时极易产生静电，而静电的积累可能导致灾难性后果。必须采取有效的防静电措施，为静电提供耗散的通道，以消除静电造成的潜在威胁。此外，随着对卫星大容量、长寿命、高可靠性要求的不断提高，对卫星部件外表面防护也提出了更高的要求。涂层具有功能可设计性强、工艺简便等特点，是航天飞行器外表面防护的主要材料，本文主要介绍近年来航天飞行器外

3、表面防护涂层方面的研究进展。2三防漆三防漆是一种能防盐雾、防湿热、防霉菌的涂层材料。主要用来涂敷航天产品的外表面、发动·269·第二届空间材料及其应用技术学术交流会论文集机、电器设备及其它辅助设备，确保这些零部件在长期贮存过程中，不致受到潮湿空气、盐雾、霉菌等环境条件的影响。三防漆是最早开始研制的一种航天飞行器表面防护涂料。早期航天产品使用的三防涂料为单组分，可在室温下干燥，其涂敷工艺简便。按照不同的使用要求可制成三防清漆、三防底漆和三防磁漆。随着对航天器外表面要求的提高，后来也使用环氧硝基漆作为防护涂料，该涂料也具有一定的三

4、防功能。表1几种典型三防漆的技术要求技术指标测试项目TL．11三防清漆963三防底漆969各色三防磁漆漆膜外观漆膜平整光滑粘度(涂．4计)，s30～7040-】2025．100固体含量，％≥25≥41≥44干燥时问，h表干≤0．5实干≤2．0柔韧性，mm1l1冲击强度，Kg．cm50附着力，级l～1．5l≤2耐盐水，(21d)不起泡耐蒸馏水，(21d)不起泡耐盐雾，(21d)不起泡耐湿热，(21d)不起泡耐霉菌，(28d)1级l级3四防漆新一代的航天飞行器对材料提出了更高的使用要求。外表面防护涂层除了要满足在贮存期及战备期可抵

5、御各种自然环境影响的要求之外，还应具有一些特殊功能。由于航天飞行器轻质化及多功能的需要，飞行器结构大量采用非金属复合材料，受到摩擦时极易产生静电，同时航天飞行器要能在阴雨雷电等各种天气下发射。因此外表面防护涂层应具有防盐雾、防湿热、防霉菌、防静电等四防功能。目前，航天系统内己用于型号的防静电涂料主要有两种。一种是航天材料及工艺研究所研制的TL．19系列四防漆；另一种是7416厂生产的TX-l型丙烯酸导电漆。·270·第二届空间材料及其应用技术学术交流会论文集通过采用高耐候性树脂体系，优选分散工艺，解决了以往航天飞行器外表面防护

6、涂层长期使用易粘连的问题，提高了防护涂层的贮存稳定性。通过涂料中各种树脂、功能填料和助剂的优化设计，实现了TL．19系列四防漆涂层防静电、防盐雾、防湿热、防霉菌等四防功能。TL．19系列四防漆在研制过程中特别考虑了航天飞行器对贮存性能的要求，除了满足防静电功能，还具有优异的三防性能(防盐雾、防湿热、防霉菌)。该四防漆与三防漆相比除增加了防静电功能之外，其漆膜的硬度、耐候性得到了较大的提高。此外，与单组分涂料相比，由于双组分体系喷涂时采用“湿碰湿”(上一道漆膜表干后即可喷涂下一道)的工艺，大大缩短了施工周期。TL．19系列四防漆

7、应用近7年，目前已随产品定型。以上两种航天飞行器外表面防护涂料的性能见表2。TL．19系列四防漆和TX．1导电漆均具有优异的防静电功能，漆膜的附着力和其它机械性能也完全满足使用要求。此外，TL．19系列四防漆还具有较好的三防功能，能够适应不同环境的需求。表2防静电漆的技术指标测试项目技术指标TL．19系列四防漆TX．1粘度(涂-4粘度计)，s30--40<40漆膜附着力，级l～2≤2表干≤0．5<8干燥时间(h)实干≤3．0<24漆膜耐湿热，(21d)不起泡漆膜耐盐雾，(21d)不起泡漆膜耐霉菌，(28d)1级漆膜柔韧性，mm

8、l≤2漆膜耐冲击强度，kg．cm5040漆膜导电性体积电附率≤1×107Q·cm表电阻1．0×103～1．0X106Q5．0×104～1．5×108QTL．19A深天铁蓝颜色应符合技术允许范围，外TL．19B墨绿观应平整、光滑漆膜颜色及外观TL．19C灰白漆膜平整光滑·27l