氧化钨热控涂层材料

利用氧化钨的电致变色效应，使其有可能作为热控涂层材料在航天器中得到应用。微型的飞行器存在使用次数少、热源少与体积小的问题，所以需要简便易行的热控方式。传统的主动热控技术，如热控百叶窗、电加热器、热管等会增加额外的重量、体积、电子设备和能耗。而被动热控技术，如表面涂层、相变材料等其灵活性，温度调节精度不能达到令人满意的效果。

目前在这方面有了比较更可行的解决方法。一种是微机电系统百叶窗。另一种是在卫星表面涂覆氧化钨电致变色的可变发射率热控涂层。改变加在氧化钨热控涂层上的电压极性可以改变它的光学性能，从而调整卫星表面的发射率，即控制辐射到外部的热量或反射回到内部装置的热量。当离子注入时会增加它的红外反射率。而当离子抽出时，就会变得对红外光透明，当它处于这种状态时，整个装置的发射率是最高的。

由于这种技术直接依靠氧化钨热控涂层材料自身来实现发射率变化，不需要机械传动系统，重量轻，耗能小，简单可靠。而且对热非常敏感的部件可以直接覆盖一层氧化钨电致变色膜，这样可以得到更好的热控制。因而成为卫星热控涂层技术中发展潜力很大的研究领域。

目前，主要是美国的NASA，对氧化钨电致变色材料作为可变发射率热控涂层的可能性进行了较多的研究。采用磁控溅射等薄膜制备技术，以典型的电致变色材料氧化钨作为主体材料，在Au电极上沉积了多层复合氧化钨电致变色功能薄膜，对材料所工作的电磁波谱段进行了测试。在300K的测量温度下，在波长为2到13.8μm的红外谱区内，其极值发射率分别为0.057和0.595，变化范围达到0.538，相应的变化倍数达到10.4。这些性能参数已经与通常的百叶窗热控技术的性能参数相当。

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