СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМАЛЕВОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ
METHOD OF PRODUCING ENAMEL COMPOSITION FOR TEMPERATURE-CONTROL COATINGS

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.
s
s
s
Определяющими характеристиками ТРП являются коэффициент поглощения солнечного излучения α, для ТРП «ИП» α→1, для ТРП СО α→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.
2
2
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 YZrO с мелющими шарами из ZrO при следующей последовательности загрузки компонентов:
2
4
1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества BaAlO;
2
4
2) добавление 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого и дистиллированной воды, диспергирование BaAlO;
4
3) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, расчетного количества BaSO, диспергирование до степени перетира 35-40 мкм.
2
2
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 YZrO с мелющими шарами из ZrO при следующей последовательности загрузки компонентов:
3
4
1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества магнетита FeO;
2) добавление дистиллированной воды, диспергирование магнетита;
2
4
3) добавление расчетного количества BaAlO, диспергирование;
3
4
4) добавление расчетного количества CoO, 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)
BaSO<sub>4</sub>
42,28-43,44
BaAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>
3,39-3,61
Дистиллированная вода
22,07-23,53
В фарфоровый стакан загружают компоненты:
Водный раствор жидкого литиевого стекла
33,78
(литий кремнекислый)
BaSO<sub>4</sub>
42,28
BaAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>
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
2
2
Диспергирование композиции проводится в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO, в качестве мелющих тел используются шары диаметром 10 мм из ZrO.
Способ состоит из следующих стадий, режимы приведены в таблице 1:
2
4
1. В стакан с мелющими шарами загружается расчетное количество BaAlO.
2. Введение 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого и дистиллированной воды.
4
3. Введение 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого и расчетного количества BaSO.
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
Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> (магнетит)
2,90-4,00
Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>
2,00-3,50
BaAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>
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
Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> (магнетит)
2,90
Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>
2,00
BaAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>
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
2
2
Диспергирование композиции проводится в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO, в качестве мелющих тел используются шары диаметром 10 мм из ZrO.
Способ состоит из следующих стадий, режимы приведены в таблице 2:
3
4
1. Готовится шликер. В стакан с мелющими шарами загружается расчетное количество FeO (магнетит).
2. Введение дистиллированной воды.
2
4
3. Введение расчетного количества BaAlO.
3
4
4. Введение расчетного количества CoO, 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.