CN104233204B - 一种提高漆膜发射率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种提高漆膜发射率的方法，具体步骤为:第一步，采用离子源对漆膜表面进行清洗，清洗时间控制在1min～10min之间；第二步，在漆膜表面镀制透明发射率调节薄膜；所述镀制为：采用不同溅射速率分三次在漆膜表面进行透明发射率调节薄膜的溅射沉积。本发明在漆膜表面通过溅射法制备了高发射率的透明薄膜材料使漆膜具有了高发射率。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高漆膜发射率的方法，属薄膜技术领域。
背景技术
发射率用于表征材料向外热辐射的能力，发射率高的材料向外辐射热量的能力也强。高发射率材料在卫星热控、节能环保方面具有重要的应用。
高发射率涂料本身是比较成熟的一类产品，相关研究也比较多，很多种类的涂料也可通过添加高发射率填料达到提高发射率的目的。但是在一些特殊场合和特殊应用条件下，添加填料提高发射率的方法并不可取，例如，在高温、强紫外辐照、空间等环境下需要漆膜表现颜色、图案等信息，这类使用条件对漆膜的色彩进行了限定，进而对高发射率涂料和填料进行了限制。
发明内容
本发明的目的是提供了一种在不影响漆膜颜色、图案的情况下提高漆膜发射率的方法。
实现本发明的技术方案如下：
一种提高漆膜发射率的方法，具体步骤为:
第一步，采用离子源对漆膜表面进行清洗，清洗时间控制在1min～10min之间；
第二步，在漆膜表面镀制透明发射率调节薄膜；所述镀制为：采用不同溅射速率分三次在漆膜表面进行透明发射率调节薄膜的溅射沉积：
第一次沉积，沉积厚度控制在10nm～30nm之间，沉积速率控制在1nm/min～2nm/min之间；沉积后进行退火处理，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在5min～10min；
第二次沉积，沉积厚度控制在50nm～70nm之间，沉积速率控制在2nm/min～5nm/min之间；沉积后进行退火处理，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在10min～15min；
第三次沉积，沉积厚度控制在140nm～400nm之间，沉积速率控制在2nm/min～5nm/min之间；沉积后进行退火处理，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在15min～20min。
进一步地，本发明所述透明发射率调节薄膜为二氧化硅薄膜或二氧化钛薄膜。
进一步地，本发明实现三次沉积的溅射为射频磁控溅射和直流脉冲磁控溅射。
有益效果：
本发明在漆膜表面通过溅射法制备了高发射率的透明薄膜材料(透明发射率调节薄膜)使漆膜具有了高发射率。同时，透明薄膜材料不影响漆膜的颜色、外观与图案，并具有良好的化学稳定性，对漆膜起到了一定的保护作用。
附图说明
图1为本发明制作方法的流程图；
图2为根据制作方法所制作的漆膜的结构示意图。
1.透明发射率调节层；2.漆膜(涂料)层。
具体实施方式
以下结合实例具体实例对本发明作进一步描述，但本发明不局限于下述实例。
本发明为一种提高漆膜发射率的方法，本发明通过溅射法在漆膜表面镀透明发射率调节薄膜来达到增强漆膜发射率的能力，由于透明发射率调节薄膜在通过溅射法制备时需解决漆膜与透明发射率调节薄膜的应力匹配问题，避免环境温度剧烈变化时透明发射率调节薄膜出现裂纹甚至脱落的现象。因此本发明分两步解决应力匹配问题，如图1所示，具体过程为：
第一步，采用离子源对漆膜表面进行清洗(轰击)，清除漆膜表面小分子杂质，时间控制在1min～10min之间。
第二步，在漆膜表面镀制透明发射率调节薄膜；所述镀制为：采用不同溅射速率分三次在漆膜表面进行透明发射率调节薄膜的溅射沉积，每次沉积后均进行退火处理。
第一次沉积，沉积厚度控制在10nm～30nm之间，沉积速率控制在1nm/min～2nm/min之间。作用是对漆膜表面进行填充、减小表面粗糙度。沉积后进行退火处理以消减应力，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在5min～10min。
第二次沉积，沉积厚度控制在50nm～70nm之间，沉积速率控制在2nm/min～5nm/min之间。作用是对漆膜表面进行透明发射率调节层(即第一次沉积的结果)的覆盖。沉积后进行退火处理以消减应力，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在10min～15min。
第三次沉积，沉积厚度控制在140nm～400nm之间，沉积速率控制在2nm/min～5nm/min之间。作用是对第二次退火后产生的微裂纹进行填充并使透明发射率调节层具有连续完整的结构从而表现出这种透明发射率调节层所具有的高发射率特性。沉积后进行退火处理以消减应力，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在15min～20min。
本发明分三次沉积且在每次沉积之后进行退火，相比于采用一次沉积退火的方式，其优点在于1、膜层制备过程中产生的应力消减更加充分；2、膜层完整性好(缺陷较少)；3、前两层起到“过渡层”的作用，形成应力松弛体系，防止冷热冲击过程中由于热应力失配导致薄膜出现微裂纹。采用上述方法制作的透明发射率调节薄膜具有较好的耐高低温交替变换的特性。
本发明所述透明发射率调节薄膜为二氧化硅薄膜或二氧化钛薄膜；同时，本发明实现三次沉积的溅射为射频磁控溅射、直流脉冲磁控溅射。
例1：
根据上述方法制备的高发射率漆膜，由如图2所示，漆膜层和透明发射率调节薄膜，其中漆膜层的材料为有机硅树脂基涂料，透明发射率调节薄膜为二氧化硅薄膜，透明发射率调节薄膜的厚度为200nm。
例2：
根据上述方法制备的高发射率漆膜，由漆膜层和透明发射率调节薄膜，其中漆膜层的材料为有机硅树脂基涂料，透明发射率调节薄膜为二氧化硅薄膜，透明发射率调节薄膜的厚度为300nm。
例3：
根据上述方法制备的高发射率漆膜，由漆膜层和透明发射率调节薄膜，其中漆膜层的材料为有机硅树脂基涂料，透明发射率调节薄膜为二氧化硅薄膜，透明发射率调节薄膜的厚度为300nm。
Claims (2)
1.一种提高漆膜发射率的方法，其特征在于，具体步骤为:
第一步，采用离子源对漆膜表面进行清洗，清洗时间控制在1min～10min之间；
第二步，在漆膜表面镀制透明发射率调节薄膜；所述镀制为：采用不同溅射速率分三次在漆膜表面进行透明发射率调节薄膜的溅射沉积：
第一次沉积，沉积厚度控制在10nm～30nm之间，沉积速率控制在1nm/min～2nm/min之间；沉积后进行退火处理，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在5min～10min；
第二次沉积，沉积厚度控制在50nm～70nm之间，沉积速率控制在2nm/min～5nm/min之间；沉积后进行退火处理，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在10min～15min；
第三次沉积，沉积厚度控制在140nm～400nm之间，沉积速率控制在2nm/min～5nm/min之间；沉积后进行退火处理，退火温度控制在150℃～200℃之间，时间控制在15min～20min；
所述透明发射率调节薄膜为二氧化硅薄膜或二氧化钛薄膜。
2.根据权利要求1所述提高漆膜发射率的方法，其特征在于，实现三次沉积的溅射为射频磁控溅射和直流脉冲磁控溅射。
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