基于W-VO2 的中远红外航天热控多层薄膜及其制备和应用方法
知识产权简介
本发明公开了一种基于W-VO₂的中远红外航天热控多层薄膜及其制备和应用方法。该薄膜自下而上依次包括铝基底、无机介质层、W-VO₂功能层及保护层。所述介质层用于构成干涉腔体；W-VO₂功能层采用磁控溅射法沉积并经退火处理，实现相变晶化及红外发射率的动态调控；保护层用于防护功能层免受环境氧化和机械损伤，同时对红外性能影响有限。通过调节W元素掺杂比例及各层厚度，可实现相变温度在15~68℃范围内可调，并获得2~25μm波段发射率调制率为0.5-0.7，可见反射率为0.55-0.65。在空气中放置两周后未出现明显氧化。该薄膜结构简单、制备工艺可控、性能稳定，适用于航天器舱体、电池板、光学载荷等方面。
转化前景
本申请涉及航天热控材料领域。1.通过W掺杂精准调控相变温度(15-68°C)，适配航天器阳照区-阴影区的动态温度变化；2.多层结构协同设计使2~25um中远红外发射率调制率达0.5-0.7，可见反射率0.55-0.65，且空气中放置两周无明显氧化，环境稳定性优异；3.制备工艺可控(电子束蒸发+磁控溅射)，适合规模化生产。本技术方案可广泛应用于航天器舱体外壁、太阳能电池板、光学载荷支撑结构等关键部位，替代传统被动热控涂层，大幅提升温度控制精度，降低航天器能耗与重量。其良好的环境稳定性与工艺兼容性，可快速对接航天工程化应用，推动我国智能热控材料的工程化突破，具有显著的产业化前景与市场竞争力