ПОКРЫТИЕ Российский патент 1999 года по МПК C23C4/04 C23C30/00 B23B7/00 

Изобретение относится к области плазменных покрытия и может быть использовано для защиты элементов конструкций и изделий ракетно-космической техники (РКТ) от электростатических зарядов и обеспечения теплового режима их эксплуатации.

Известно покрытие (патент N 1838445, МКИ 5 C 23 C 4/12, 1993), содержащие подслой и пористый слой твердого материала, пропитанного вязкоупругим веществом.

Это покрытие не обладает высокой отражательной и излучательной способностью (терморегулирующими свойствами), требуемыми для изделий ракетно-космической техники РКТ, кроме того, такое покрытие наносится на подслой, выполненный из металлов с высокой температурой плавления, что не приемлимо для использования покрытия на таких термочувствительных материалах, как пенопласты и др.

Технической задачей, на которое направлено заявлямое изобретение, является формирование электропроводного покрытия, имеющего поглощательную способность A_s ≤ 0,6 и степень черноты (излучательную способность) ε_n≥0,8, непосредственно на поверхности элементов конструкций изделий РКТ, имеющих большую площадь, сложную конфигурацию и двойную кривизну - головных обтекателей, корпусов, трубопроводов, изготовленных как из металлов, так и из диэлектриков - стеклопластиков, углепластиков, органопластиков, пенопластов и др., в т. ч. термочувствительных, допускающих нагрев при нанесении покрытия до температуры не выше 80^oС.

Поставленная задача решается тем, что для обеспечения требуемой электростатической защиты и обеспечения теплового режима в покрытии, содержащем электропроводный и терморегулирующий слои, в соответствии с изобретением электропроводный слой толщиной более 30 мкм формируется непосредственно на поверхности элементов конструкции и выполнен из электропроводного материала с развитой поверхностью, причем шероховатость электропроводного слоя составляет 30 - 200 мкм, во впадинах которого формируется слой из терморегулирующего материала, обеспечивающего требуемые оптические характеристики покрытия (заданные A_s и ε_n).
Технически результатом, который достигается при реализации заявленного изобретения, является обеспечение электростатической защиты и теплового режима элементов конструкции изделий РКТ.

На чертеже изображен общий вид предложенного покрытия для обеспечения электростатической защиты и терморегулирования, которое формируется на поверхности элемента конструкции, изготовленного из диэлектрического материала, например из углепластика или теплозащитной шпатлевки.

Слой 1 расположен во впадинах электропродного слоя 2 и выполнен из терморегулирующего материала, например окиси алюминия или белой эмали, отражающего внешнее тепловое излучение и имеющего эффективное собственное тепловое излучение с целью минимального нагрева изделия и уменьшения перепада температур на поверхности 3 изделия.

Слой 2 выполнен из электропроводного (для стекания электрических зарядов) материала, например алюминия.

Слой 2 имеет толщину более 30 мкм и выполнен с обращенной к терморегулирующему материалу 1 развитой поверхностью в виде впадин и выступов, перепад высот которых составляет от 30 до 200 мкм.

Предлагаемое покрытие может наноситься как на металл, так и на диэлектрик, обеспечивая оптические характеристики A_s≤0,6; ε_n≥0,8 при величине удельного объемного электрического сопротивления ρ_v<10⁵Ом•м.

При этом покрытие наносится на поверхность конструкции практически с любой площадью и кривизной поверхности и нанесение возможно при атмосферном давлении на открытом воздухе.

Покрытие может быть использовано для защиты элементов конструкций и изделий ракетно-космической техники. Покрытие включает слой, жестко закрепленный на покрываемой поверхности посредством подслоя, выполненный из терморегулирующего материала, в качестве подслоя использован электропроводный материал, толщина которого на покрываемой поверхности составляет более 30 мкм, и выполненный с обращенной к терморегулирующему материалу развитой поверхностью в виде впадин и выступов, перепад высот которых составляет 30 - 200 мкм, при этом терморегулирующий материал расположен во впадинах электропроводного материала. Покрытие обеспечивает защиту изделий от электростатических зарядов и обеспечивает тепловой режим их эксплуатации. 1 ил.

Покрытие, включающее слой, жестко закрепленный на покрываемой поверхности посредством подслоя, отличающееся тем, что слой выполнен из терморегулирующего материала, в качестве подслоя использован электропроводный материал, толщина которого на покрываемой поверхности составляет более 30 мкм, и выполнен с обращенной к терморегулирующему материалу развитой поверхностью в виде впадин и выступов, перепад высот которых составляет 30-200 мкм, при этом терморегулирующий материал расположен во впадинах электропроводного материала.