СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМАЛЕВОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2015 года по МПК C09D5/26 

Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники, а именно к области изготовления эмалевых композиций на основе силикатного связующего для терморегулирующих покрытий (ТРП) классов «истинный поглотитель» (ИП) и «солнечный отражатель» (СО), применяемых в качестве пассивной системы терморегуляции.

Определяющими характеристиками ТРП являются коэффициент поглощения солнечного излучения α_s, для ТРП «ИП» α_s→1, для ТРП СО α_s→0, и коэффициент теплового излучения (степень черноты) ε, для ТРП ИП и СО ε→1.

Из патентной литературы известны терморегулирующие покрытия классов «солнечный отражатель» (см. RU 2421490 C1, C09D 1/02, C09D 5/24, C09D 5/33) и «истинный поглотитель» (см. RU 2216557 C1 C09D 1/02, С04В 28/26), в состав которых входит силикатное связующее в виде водного раствора. В указанных патентах описывается способ приготовления композиций в фарфоровых шаровых мельницах с фарфоровыми шарами. Недостатком данного способа является длительность изготовления эмалевых композиций, составляющая от 4 до 10 часов.

Задачей заявленного изобретения является сокращение времени изготовления эмалевых композиций в 3-4 раза.

Технический результат - достигается равномерное распределение пигмента в эмалевой композиции и терморегулирующем покрытии, обеспечивается равномерное отверждение и снижение меления ТРП.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «солнечный отражатель», включающем изготовление эмалевой композиции на шаровой мельнице в стакане с мелющими шарами, при этом изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими шарами из ZrO₂ при следующей последовательности загрузки компонентов:

1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества BaAl₂O₄;

2) добавление 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого и дистиллированной воды, диспергирование BaAl₂O₄;

3) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, расчетного количества BaSO₄, диспергирование до степени перетира 35-40 мкм.

Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «истинный поглотитель», содержащий изготовление на шаровой мельнице в стакане с мелющими шарами, при этом изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими шарами из ZrO₂ при следующей последовательности загрузки компонентов:

1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества магнетита Fe₃O₄;

2) добавление дистиллированной воды, диспергирование магнетита;

3) добавление расчетного количества BaAl₂O₄, диспергирование;

4) добавление расчетного количества Co₃O₄, сажи УМ-76 и 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого, диспергирование;

5) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, диспергирование до степени перетира 35-40 мкм.

Пример 1

Изготовление эмалевой композиции для терморегулирующего покрытия класса «солнечный отражатель» проводится в фарфоровой шаровой мельнице с фарфоровыми шарами по следующей рецептуре:

Водный раствор жидкого литиевого стекла 29,42-33,78 (литий кремнекислый)   BaSO₄ 42,28-43,44 BaAl₂O₄ 3,39-3,61 Дистиллированная вода 22,07-23,53

В фарфоровый стакан загружают компоненты:

Водный раствор жидкого литиевого стекла 33,78 (литий кремнекислый)   BaSO₄ 42,28 BaAl₂O₄ 3,39 Дистиллированная вода 22,07

Время диспергирования до степени перетира 35-40 мкм составляет 7 часов.

Пример 2

Изготовление эмалевой композиции для терморегулирующего покрытия класса «солнечный отражатель» по рецептуре из примера 1 в планетарной шаровой мельнице

Диспергирование композиции проводится в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂, в качестве мелющих тел используются шары диаметром 10 мм из ZrO₂.

Способ состоит из следующих стадий, режимы приведены в таблице 1:

1. В стакан с мелющими шарами загружается расчетное количество BaAl₂O₄.

2. Введение 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого и дистиллированной воды.

3. Введение 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого и расчетного количества BaSO₄.

Общее время изготовления эмалевой композиции до степени перетира 35-40 мкм составляет 40 мин.

Пример 3

Изготовление эмалевой композиции для терморегулирующего покрытия класса «истинный поглотитель» проводится в фарфоровой шаровой мельнице с фарфоровыми шарами, по следующей рецептуре (масс. ч.):

Неорганическое силикатное связующее - 1,00 литий кремнекислый   Fe₃O₄ (магнетит) 2,90-4,00 Co₃O₄ 2,00-3,50 BaAl₂O₄ 0,10-0,80 Сажа УМ-76 0,01-0,03 Дистиллированная вода 3,50-5,00

В фарфоровый барабан загружают компоненты:

Неорганическое силикатное связующее - 1,00 литий кремнекислый   Fe₃O₄ (магнетит) 2,90 Co₃O₄ 2,00 BaAl₂O₄ 0,10 Сажа УМ-76 0,02 Дистиллированная вода 3,50

Время диспергирования до степени перетира 35-40 мкм составляет 4-6 часов.

Пример 4

Изготовление эмалевой композиции для терморегулирующего покрытия класса «истинный поглотитель» по рецептуре из примера 3 в планетарной шаровой мельнице

Диспергирование композиции проводится в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂, в качестве мелющих тел используются шары диаметром 10 мм из ZrO₂.

Способ состоит из следующих стадий, режимы приведены в таблице 2:

1. Готовится шликер. В стакан с мелющими шарами загружается расчетное количество Fe₃O₄ (магнетит).

2. Введение дистиллированной воды.

3. Введение расчетного количества BaAl₂O₄.

4. Введение расчетного количества Co₃O₄, сажи УМ-76 и 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого.

5. Введение 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого.

Общее время изготовления эмалевой композиции до степени перетира 35-40 мкм составляет 90 мин.

Таким образом, предлагаемый способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий:

- сокращает время изготовления в 3-4 раза;

- улучшает распределение пигмента в эмалевой композиции и покрытии;

- обеспечивает равномерное отверждение покрытий;

- снижает меление покрытий.

Эмалевую композицию наносили на подложки из алюминиевого сплава АМг6 методом пневматического распыления, полученные характеристики терморегулирующего покрытия приведены в таблице 4.

Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники, а именно к области изготовления эмалевых композиций на основе силикатного связующего для терморегулирующих покрытий (ТРП) классов «истинный поглотитель» (ИП) и «солнечный отражатель» (СО), применяемых в качестве пассивной системы терморегуляции. Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «солнечный отражатель» включает изготовление эмалевой композиции на шаровой мельнице в стакане с мелющими телами. Изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими телами из ZrO₂. Изобретение обеспечивает равномерное распределение пигмента в эмалевой композиции и терморегулирующем покрытии, обеспечивается равномерное отверждение и снижение меления ТРП, при этом жизнеспособность эмалевых композиций составляет 6 месяцев. 2 н.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

1. Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «солнечный отражатель», включающий изготовление эмалевой композиции на шаровой мельнице в стакане с мелющими шарами, отличается тем, что изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими шарами из ZrO₂ при следующей последовательности загрузки компонентов:
1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества BaAl₂O₄;
2) добавление 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого и дистиллированной воды, диспергирование BaAl₂O₄;
3) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, расчетного количества BaSO₄, диспергирование до требуемой степени перетира.

2. Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «истинный поглотитель», содержащий изготовление на шаровой мельнице в стакане с мелющими шарами, отличается тем, что изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими шарами из ZrO₂ при следующей последовательности загрузки компонентов:
1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества магнетита Fe₃O₄;
2) добавление дистиллированной воды, диспергирование магнетита;
3) добавление расчетного количества BaAl₂O₄, диспергирование;
4) добавление расчетного количества Co₃O₄, сажи УМ-76 и 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого, диспергирование;
5) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, диспергирование до требуемой степени перетира.