FR2698634A1 - Peinture inorganique résistante aux température élevées, procédés d'application et de fabrication de celle-ci et vaisseau spatial utilisant cette peinture. - Google Patents

Abstract

Cette peinture, particulièrement adaptée aux environnements difficiles comme ceux rencontrés par les vaisseaux spatiaux, contient 50 % ou plus en poids sec de pigment au titanate de baryum et un liant en silicate de métal alcalin. On fait coïncider le coefficient de dilatation thermique de la peinture (12) avec celui du substrat (10) en ajoutant une charge de magnésie (pour augmenter ce coefficient) ou d'alumine et/ou silice (pour le diminuer). Pour réduire la formation des centres de couleur, on peut ajouter de la poudre d'oxyde cérique. Cette peinture conserve une absorptivité solaire faible et une émissivité thermique élevée.

Description

PEINTURE INORGANIOUE RESISTANTE AUX TEMPERATURES ELEVEES,

PROCEDES D'APPLICATION ET DE FABRICATION DE CELLE-CI ET

VAISSEAU SPATIAL UTILISANT CETTE PEINTURE

La présente invention concerne, d'une façon générale, des peintures protectrices et, plus généralement, des peintures qui durent en présence de radiations solaires et d'un flux de particules chargées, qui supportent des températures extrêmes sans dégradation et qui ont une émissivité thermique et une capacité de réflexion de la lumière solaire élevées De telles peintures sont particulièrement utiles dans des environnements difficiles

et pour les applications à des vaisseaux spatiaux.

Pour aider à réguler la température des vaisseaux

spatiaux, on utilise des surfaces de régulation thermique.

En général, de telles surfaces doivent réfléchir les radiations solaires visibles (elles ont une absorptivité solaire faible) et rayonner ou émettre de l'énergie calorifique en fonction de la température de la surface (émissivité élevée) En outre, ces surfaces doivent supporter les radiations ultraviolettes et les flux de particules chargées comme des électrons et des protons dans un environnement de vide La surface peut être exposée à de l'oxygène atomique lorsqu'elle se trouve sur une orbite terrestre basse De plus, la surface thermique ne doit pas être dégradée par l'humidité élevée des sites tropicaux de lancement ou par les vibrations associées au lancement du

vaisseau spatial.

Des réflecteurs solaires optiques (OSR) sont communément utilisés pour fournir les surfaces de régulation thermique aux vaisseaux spatiaux Un réflecteur OSR est une petite tuile de verre, généralement rectangulaire, d'environ un pouce sur deux ( 2,5 x 5 cm), qui est fixée par collage sur un substrat Pour couvrir des surfaces importantes, on utilise un réseau fait de nombreuses tuiles de ce type On laisse un intervalle entre réflecteurs OSR adjacents pour empêcher les fissurations dues aux dilatations thermiques différentielles Chaque réflecteur OSR peut comporter un revêtement extérieur transparent, électro-conducteur, fait d'une substance comme l'oxyde d'indium et d'étain (ITO) pour rendre la surface extérieure conductrice et empêcher de ce fait une accumulation localisée de charges électriques qui pourrait provoquer des arcs dans les réflecteurs en verre Un chemin électro-conducteur, comme une résine époxy conductrice, relie le bord de chaque réflecteur OSR au substrat ou bien au réflecteur OSR adjacent pour évacuer toute charge Les espaces entre réflecteurs peuvent par conséquent ne pas être correctement réflecteurs et émissifs, ce qui diminue l'efficacité globale de la surface de tuiles OSR Les tuiles OSR sont coûteuses et demandent beaucoup de travail pour leur mise en place Une fois que ces OSR sont appliqués, on ne peut pas facilement modifier le vaisseau spatial et toute modification ou tout endommagement

accidentel est très cher à réaliser ou à réparer.

La figure 1 trace la capacité d'absorption solaire (intégrée sur une bande de longueurs d'ondes s'étendant de 300 à 2200 nanomètres) en fonction des heures solaires équivalentes (ESH) pour certains revêtements thermiques de l'art antérieur Une heure solaire équivalente représente une condition d'essai équivalent à une exposition continue

pendant une heure aux radiations ultraviolettes du soleil.

Dans la figure 1, les tracés 1, 2 et 3 représentent les performances de trois peintures de revêtement différentes couramment disponibles dans le commerce que l'on peut utiliser pour la régulation thermique dans les applications du type vaisseaux spatiaux Comme représenté, l'absorptivité solaire de départ se situe dans la plage

allant de 0,2 à 0,25 et se dégrade rapidement au début.

La demande de brevet associée no 07/623 144 déposée le 5 décembre 1990 au nom de Munro et al décrit une couverture thermique utilisant une peinture blanche au silicone sur une feuille d'aramide La peinture est protégée des radiations ultraviolettes et des particules chargées par une feuille extérieure d'aramide La peinture

blanche est un réflecteur efficace des radiations visibles.

Cet agencement est moins coûteux que les réflecteurs OSR mais nécessite la fixation d'une pluralité de feuilles de matériau aramide sur le vaisseau spatial Dans les cas o un équipement de vaisseau spatial qui génère de la chaleur, comme des appareils électriques de charge satellisable, est relié pour l'évacuation de la chaleur à un panneau extérieur du vaisseau spatial, l'agencement de Munro et al. peut ne pas être aussi souhaitable d'une surface OSR parce que la feuille d'aramide recouverte de peinture peut ne pas réaliser un bon contact thermique avec le panneau et la température du panneau peut augmenter de façon indésirable parce que ce panneau ne peut pas se débarrasser lui- même de la chaleur Même si le panneau est en bon contact thermique avec la feuille, la peinture blanche au silicone peut ne

pas être aussi émissive que souhaité.

Une surface de régulation thermique améliorée est

donc souhaitée.

Une peinture inorganique pour environnements difficiles, comme par exemple pour le revêtement thermique d'un vaisseau spatial, inclut 50 % ou plus en poids sec

d'un pigment de titanate de baryum et 5 % ou plus de liant.

Le liant peut être un silicate de métal alcalin ou une fritte de verre Le liant en silicate de métal alcalin peut

être un silicate de potassium, de sodium ou de lithium.

Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, une matière de charge qui peut être de la magnésie, de l'alumine ou de la silice, est ajoutée dans une quantité choisie pour améliorer la coïncidence entre le coefficient de dilatation thermique (CTE) de la peinture et celui du matériau du substrat Un vaisseau spatial est recouvert d'une peinture conforme à l'invention, dans laquelle le coefficient de dilatation thermique de la peinture est choisi pour correspondre au coefficient moyen de dilatation du substrat sur une plage de températures allant d'environ

0 degré jusqu'à 1000 degrés Celsius.

La présente invention va maintenant être décrite en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 trace l'absorptivité solaire en fonction des heures solaires équivalentes pour des revêtements de l'art antérieur, en montrant une dégradation initiale rapide non-souhaitée avec le temps, sous forme d'une augmentation de l'absorptivité solaire; la figure 2 montre une coupe d'une partie d'un panneau de vaisseau spatial recouvert d'une couche de peinture conforme à l'invention; la figure 3 trace le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium sur une certaine plage de températures; la figure 4 trace le coefficient de dilatation thermique mesuré pour la peinture au titanate de baryum pur, cuite, conforme à l'invention, pour un substrat en alliage de titane et pour l'oxyde d'aluminium; et la figure 5 trace la capacité de réflexion d'un revêtement très mince en peinture au titanate de baryum

conforme à l'invention en fonction de la longueur d'onde.

Sur la figure 2, une partie 10 d'un panneau de vaisseau spatial est recouverte sur son côté orienté vers l'espace d'une couche 12 de peinture conforme à l'invention Comme on le sait, le panneau ou substrat 10 peut être une feuille d'aluminium, une feuille de surface en aluminium supportée par un nid d'abeille en aluminium ou

peut être une résine renforcée par des fibres de graphite.

D'autres matériaux comme le titane 75 A, l'alliage de titane -3-3-3, l'acier inoxydable ( 300 séries), les composites carbone-carbone, le molybdène ou le niobium peuvent être

utilisés comme substrat Le titane 75 A est du titane ultra-

pur (supérieur à 99 %) et le titane 15-3-3-3 est un alliage de titane (Ti) avec respectivement du vanadium (V), du

chrome (Cr), de l'étain (Sn) et de l'aluminium (Al).

L'épaisseur de la couche 12 de la peinture de la figure 1 est de façon souhaitable comprise entre 1 et 12 millièmes de pouce ( 0,05 mm à 0,6 mm), mais on peut utiliser d'autres

épaisseurs.

Selon un aspect de l'invention, la couche 12 de peinture, à l'état sec, est un mélange qui contient 50 % ou plus par poids sec (wt) de titanate de baryum (Ba Ti O 3) en tant que pigment réfléchissant et 5 % ou plus en poids sec d'un liant fait d'un silicate de métal alcalin, le métal

alcalin pouvant être du lithium, du potassium ou du sodium.

Le liant au silicate est par conséquent choisi parmi Li 2 Si O 3, Na 2 Si O 3 et K 2 Si O 3 Les matériaux secs en poudre sont mélangés à un matériau porteur qui peut être de l'eau (H 20) pour réaliser une solution ou suspension ayant une viscosité qui lui permet d'être appliquée sur le substrat de la figure 1 avec une brosse ou par pulvérisation On laisse évaporer l'eau pour faire sécher la peinture et on peut appliquer de la chaleur pour accélérer le processus de séchage. Un autre liant qui s'est avéré être efficace pour les peintures d'aluminium avec du titanate de baryum est une poudre ou fritte de verre de grande qualité, à température de fusion faible Une fritte de verre appropriée est le type EG 3607 VEG ou 3608 VEG, disponible auprès de la Société Ferro Corporation, domiciliée 4150 East 56th Street, à Cleveland, Ohio 44105 Une autre fritte de verre appropriée pour l'aluminium est le Con-2, produit de la Société Innotech Corporation, Trumbull, CT La fritte de verre est mélangée à un pigment sec de titanate de baryum et appliquée sur la surface à peindre La température de la peinture et du substrat est alors élevée jusqu'à un niveau suffisant pour fondre la fritte de verre, ce qui fait qu'elle adhère à l'aluminium et aux autres

particules de la fritte en fixant de ce fait le pigment.

Les frittes de verre TM-5, EE-2 et EE-10 produites par la Société Sem- Com Corp de Toledo, Ohio, correspondent respectivement aux coefficients de dilatation thermique du titane et du molybdène et sont utiles pour les raisons

décrites ci-dessous.

Un procédé particulièrement avantageux pour appliquer la peinture à la fritte de verre/titanate de baryum sur la surface à peindre est de mélanger à sec de la poudre de titanate de baryum avec de la fritte de verre et d'ajouter suffisamment d'eau et/ou d'huile de pin (type ESL NO 414 et diluant compatible du type ESL NO 401, produits par la Société Electro-Science Labs, King of Prussia, PA 19406) pour obtenir une consistance appropriée à l'utilisation Le mélange est alors étalé pour former une fine couche uniforme sur une surface souple de support comme une feuille mince d'acétate (CELLOPHANE) à laquelle

la peinture humide adhère pour former un ruban de peinture.

On peut laisser sécher la peinture partiellement ou totalement On renverse alors la feuille de support sur la surface à peindre, pour que la peinture soit adjacente à la surface, et on applique ensuite la peinture sur la surface dans les régions à peindre On augmente la température

jusqu'à une température suffisante pour fondre la fritte.

On peut décoller la feuille de support de la surface extérieure de la peinture fondue ou bien on peut maintenir la température suffisamment longtemps pour vaporiser la feuille de support Le coefficient de dilatation thermique de la fritte de verre de Ferro Corporation vaut environ l 9 x 10-6/ C. Les peintures liant/titanate de baryum décrites et

les procédés d'application sont relativement peu coûteux.

Les caractéristiques de la peinture sont maintenues sous un flux de particules chargées et de rayons ultraviolets et la réflectivité et l'émissivité sont satisfaisantes pour une

régulation de la température.

La courbe 40 de la figure 5 représente la réflectivité d'une peinture au pigment titanate de baryum

en fonction de la longueur d'onde.

On a constaté que la conductivité électrique intrinsèque d'une peinture cuite au liant métal alcalin/titanate de baryum vaut environ 106 ou 107 ohms/carré, ce qui est suffisant pour permettre un déplacement des charges électriques Donc, il n'y a pas besoin d'une étape séparée après l'étape de peinture pour appliquer un revêtement électro-conducteur sur la surface extérieure Comme la conductivité est une caractéristique volumique plutôt que surfacique de la peinture, les charges peuvent être évacuées à travers la peinture depuis la surface extérieure jusqu'au substrat sous-jacent Cela évite la nécessité d'encore une autre étape consistant à fournir une liaison de terre entre le substrat et la

surface conductrice.

Quand le substrat 10 est une feuille d'aluminium ou une feuille d'aluminium avec un support d'aluminium en nid d'abeille, la peinture peut avoir un pourcentage en poids sec de titanate de baryum allant de 70 à 90 %, de silicate de potassium allant de 5 à 20 %, et une charge supplémentaire de magnésie, d'alumine ou de silice pour le reste, pour les raisons décrites ci-dessous Ces matériaux sont de façon souhaitable aussi purs que possible pour empêcher un noircissement de la surface dû à la formation de centres de couleur attribuable à l'action des radiations ultraviolettes et des particules chargées sur des contaminants non-souhaités Un matériau de titanate de baryum approprié est le matériau de grande pureté TICON HPB, fabriqué par TAM Ceramics, dont l'adresse est Box C, Bridge Station, Niagara Falls, NY 14305, matériau qui présente une répartition granulométrique dans laquelle environ 40 % de la masse cumulative est composée de particules ayant un diamètre sphérique équivalent inférieur à 1 micromètre (gm), et 100 % inférieur à 5 bm Des liants appropriés au silicate de potassium sont le Kasil 2130 ou 2135, fabriqués par la Société Philadelphia Quartz Co,

dont l'adresse est P O Box 840, Valley Forge, PA 19482.

Tels qu'ils sont vendus, les liants Kasil sont dissous dans l'eau Le Kasil 2130 a une teneur en poids sec de 35 % Une quantité suffisante d'eau déminéralisée est ajoutée au mélange composite de peinture pour donner une viscosité appropriée à l'application On laisse sécher la peinture après application sur la surface, pendant sept jours à température ambiante; elle ne colle plus en quelques

heures et devient manipulable en deux jours maximum.

Selon un autre aspect de l'invention, la peinture contient une matière de charge dont le coefficient de dilatation thermique (CTE) est choisi pour faire coïncider approximativement le coefficient de dilatation thermique de la peinture séchée au coefficient de dilatation thermique du substrat sur lequel elle est appliquée (ou au moins pour améliorer la coïncidence entre eux) La matière de charge est choisie parmi la magnésie (Mgo), l'alumine (A 1203) et

le dioxyde de silicium (Si O 2), ou un mélange de ceux-ci.

Selon un autre aspect de l'invention, le coefficient de dilatation de la peinture est mis en correspondance avec le coefficient moyen de dilatation du matériau du substrat sur une plage de températures allant de 200 Celsius ( 2930 K) à au moins 600 C ( 8730 K) et, de préférence, jusqu'à 10000 C ( 12930 K) Dans certains cas, le matériau du substrat aura une limite de température inférieure, comme par exemple l'aluminium qui fond à environ 6600 C ( 9330 K) La figure 3 trace le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium -6061 sur une plage de températures allant de O K à 9000 K Comme représenté par la courbe 210 de la figure 3, le coefficient de dilatation (pente de la tangente à la courbe 210) varie sur la plage de températures On pense que cela est dû à des changements de phase et/ou de structure cristalline aux différentes températures La courbe 212 représente le coefficient moyen de dilatation sur toute la plage de températures (de O à 9330 K) Si la peinture correspondait au coefficient de dilatation du substrat en aluminium à température ambiante, représenté par la ligne 214 de la figure 3, la peinture résultante aurait un coefficient de dilatation bien

inférieur à la moyenne sur toute la gamme de températures.

Une telle peinture aurait tendance à s'écailler ou se fissurer aux températures extrêmes à cause de la dilatation différentielle Certaines formules de peinture conformes à l'invention, avec une coïncidence (ou au moins une amélioration de la coïncidence) au coefficient moyen de dilatation thermique du substrat sur la plage de températures allant de O à 10000 C, ont été soumises à une plage de températures partant de celle de l'azote liquide jusqu'à environ 10000 C sans se fissurer Il faut noter que le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium métallique à température ambiante est proche du coefficient maximal de dilatation thermique de la peinture au silicate

de potassium/titanate de baryum avec charge de magnésie.

Une peinture particulière contenait 80 % en poids de titanate de baryum, 10 % en poids de silicate de potassium et 10 % en poids d'alumine Cette peinture a été essayée avec succès sur des substrats en acier inoxydable et titane sans présenter de dégradation de ses propriétés optiques et/ou mécaniques, comme l'adhésion, après des essais de cyclage thermique sous vide (de -1000 C à + 2000 C), d'humidité ( 98 % à 480 C pendant environ 48 heures) et de choc thermique (immersion dans l'azote liquide et montée

rapide en température jusqu'à 10000 C en 30 secondes).

On a obtenu une performance appropriée en utilisant de l'alumine pure à 99,98 % de un micron, obtenue auprès de la Société A Meller Optics Co (P O Box 6007, Providence, RI 02940), une telle alumine étant également disponible auprès de la Société Norton Co de Worcester, MA 01606 De la magnésie pure à 99,999 % et de la silice pure à 99,99 % sont disponibles auprès de la Société AESAR, Johnson-Mathey Co, Seabrook, NH 03874 De la magnésie avec 99,5 t de particules ayant une taille inférieure à 20 micromètres est disponible auprès de la Société Fisher Co,

Fair Lawn, NJ 07410.

Le coefficient de dilatation thermique de Mg O est ,6 x 10-6/o C sur la plage de températures allant de 20 à 10000 C, son point de fusion est de 28000 C et sa densité relative de 3,58 Le coefficient de dilatation de A 1203 vaut 9,8 x 10-6/o C sur la même plage de températures, son point de fusion est de 20460 C et sa densité de 3,97 Pour Si O 2, le coefficient de dilatation vaut 0,5 x 10-6/OC, le point de fusion est de 17200 C et la densité de 2,2 En il général, on utilise une charge de magnésie pour augmenter le coefficient de dilatation de la peinture composite et on utilise les charges d'alumine, et en particulier de silice,

pour réduire le coefficient de dilatation.

Le coefficient de dilatation du titanate de baryum vaut 12 x 10-6/o C Si la teneur en liant de la peinture liant plus pigment de base est faible, son coefficient de dilatation thermique sera dominé par le coefficient de dilatation thermique du titanate de baryum, comme décrit ci-dessous en liaison avec l'équation de Turner Par conséquent, pour faire correspondre le coefficient de dilatation thermique de la peinture de base plus la charge au coefficient de dilatation thermique de l'aluminium 6061 par exemple, qui a un coefficient de dilatation de 28 x 10-6/o C, on choisit la charge d'alumine, de magnésie ou de silice qui a le coefficient de dilatation le plus grand, à savoir la magnésie Bien sûr, l'addition de magnésie peut seulement déplacer le coefficient de dilatation de la peinture vers 15,6 x 10-6/OC et ne peut pas permettre d'atteindre 28 x 106/o C pour correspondre de ce fait précisément au coefficient de dilatation de l'alumine entre 0 et 6000 C D'autres matériaux de substrat peuvent toutefois être mis en correspondance de façon réelle Par exemple, un substrat en titane (Ti) a un coefficient de dilatation de 11,8 x 10-6/o C, que l'on peut atteindre grâce à une peinture contenant environ 80 % en poids sec de titanate de baryum, 10 % en poids sec d'alumine et 10 % de silicate de potassium Cette formule peut contenir par exemple 80 g de TICON HPB, mélangés à 10 g d'A 1203, 34 g de solution Kasil 2130 et 26 g d'H 20, qui représentent dans

leur ensemble environ 150 g de liquide et 100 g de solides.

La figure 4 montre le coefficient de dilatation thermique, en pourcentage, en fonction de la température en degrés Celsius La courbe 50 représente le titanate de baryum pur, la courbe 52 un substrat en Ti-15 V-3 Al-3 Cn-35 n, la courbe 54 représente la peinture cuite susmentionnée /10/10 et la courbe 56 l'oxyde d'aluminium pur Sur la plage de températures allant de O à 7400 K, la courbe de la peinture cuite correspond bien à celle du substrat en alliage de titane. D'autres matériaux de substrat comme le molybdène,

(Mo), dont le coefficient de dilatation vaut 6,95 x 10-

6/o C, ou le niobium (Nb), dont le coefficient de dilatation vaut 9,00 x I 0-6/o C, peuvent être mis en correspondance de manière similaire On peut utiliser l'équation de Turner pour calculer les quantités appropriées de chaque élément,

comme décrit ci-dessous.

L'équation de Turner estime le coefficient de dilatation thermique ac d'un système à phases multiples (c 11 Kl F 1)/Pl + (c 2 K 2 F 2)/P 2 ++(a Oi Ki Fi)/Pl O Ec = ( 1) Kl Fl/Pl + K 2 F 2/P 2 + + Ki Fi/Pl sachant que Oc = coefficient de dilatation thermique à déterminer, ai= coefficient de dilatation en volume pour chaque composant ou phase, Ki = module en vrac de chaque phase (la force par unité de surface nécessaire pour rompre le matériau), Fi = fraction en poids de chaque phase,

Pl = masse volumique de chaque phase.

On a constaté que l'effet du module en vrac sur l'équation de Turner était faible En négligeant le module en vrac, l'équation de Turner devient: (O El Fl)/Pl + (c 2 F 2)/P 2 + +(c(i Fi)/Pl Occ = ( 2) FI/Pl + F 2/P 2 + + Fi/Pl L'équation ( 2) est simple et facile à utiliser La formule de la peinture représentée par le tracé 54 de la figure 4 a été déterminée au départ grâce à l'équation de Turner et montre comment utiliser correctement l'équation de Turner pour mettre au point une formule de peinture qui corresponde à la dilatation thermique d'un substrat spécifique. On peut préparer le substrat à la réception de la peinture par un sablage de la surface à l'aide de particules abrasives de carbure de silicium de taille 100 ou moins, suivi d'un nettoyage aux ultrasons pendant cinq minutes dans de l'acétone ou de l'alcool isopropylique On rince ensuite la surface avec de l'eau déminéralisée et distillée et on la sèche Les substrats faits de feuilles métalliques comme le titane ou l'acier inoxydable peuvent être endommagés par le sablage; on peut donc le remplacer par un décapage chimique On effectue ce décapage pendant quelques secondes dans une solution contenant 85 % en volume d'eau (H 2 O), 10 % en volume d'acide fluorhydrique (HF), et 5 % en volume d'acide nitrique (HNO 3), et on

poursuit avec les étapes de nettoyage mentionnées ci-

dessus.

On a effectué des essais d'adhésion suivant la norme ASTM (D-3359) sur plusieurs échantillons conformes à l'invention, à la fois avant et après avoir effectué des essais environnementaux, afin de détecter toute dégradation On a obtenu la température maximale d'essai en utilisant une lampe infrarouge focalisée qui chauffait les échantillons de peinture jusqu'à environ 10000 C en quelques secondes et l'essai a duré deux minutes Aucune dégradation visible n'a été observée lors de l'examen au microscope

ordinaire ni au microscope électronique à balayage.

On a appliqué une peinture contenant 80 % en poids de pigment, 10 % en poids d'alumine et 10 % en poids de liant Kasil sur des substrats en aluminium, aluminium anodisé, titane pur 75 A, titane 15-3-3-3, acier inoxydable 302, époxy graphite et composites carbone-carbone et on a constaté une bonne adhésion à température ambiante La figure 5 montre que pour un tel revêtement appliqué en tant que couche très mince sur une feuille très mince (feuille de Ti de 2 millièmes de pouce ( 50 Mm) d'épais), la valeur intégrée d'absorptivité solaire ( 1-réflectivité) n'est que de 0,137 Cette valeur représente la valeur intégrée de réflectivité sur toute la gamme de longueurs d'ondes du spectre représenté à la figure 5 Bien que cette composition de peinture ne coïncide pas avec le coefficient de dilatation thermique de tous les substrats de façon parfaite, elle ne s'est pas écaillée pour des substrats en titane, alliage de titane ou acier inoxydable depuis des températures correspondant à celle de l'azote liquide jusqu'à + 3000 C On a appliqué une peinture sans charge ( 90 % Ba Ti O 3, 10 % K Si O 3) à des substrats en titane et en acier inoxydable et elle adhérait également bien à température ambiante. De la peinture contenant 70 % en poids sec de titanate de baryum, 10 % en poids de silicate de potassium 10 % en poids d'alumine et 10 % en poids de silice s'est avérée être efficace pour une application sur des substrats

en molybdène ou niobium.

Un autre procédé pour préparer la peinture implique

le chauffage de la peinture pendant l'opération de mélange.

Le titanate de baryum sec, le silicate de métal alcalin (de préférence sec) et les charges s'il y en a sont mélangés et placés dans un creuset et on élève la température suffisamment pour fondre ces éléments On verse le matériau fondu du creuset dans un moule dans lequel il refroidit et se solidifie Du titanosilicate de baryum peut s'être formé pendant l'opération On écrase la peinture refroidie pour former une poudre avec une granulométrie de 1 à 10 microns que l'on peut stocker pour un usage ultérieur La poudre est ensuite mélangée à de l'eau ou un autre matériau pour former une peinture utilisable que l'on peut appliquer sur

la surface à peindre.

Quand on utilise une peinture conforme à l'invention dans un environnement dans lequel elle peut être soumise à des radiations ultraviolettes, on peut empêcher la formation de centres de couleur en ajoutant environ 1 à 7 % de poudre d'oxyde cérique (oxyde de cérium Ce O 2 et/ou autres oxydes inférieurs), avec une

granulométrie de 1 à 10 microns.

D'autres modes de réalisation de l'invention apparaîtront à l'homme de l'art Par exemple, une couche conductrice séparée, transparente, comme une couche ITO,

peut être appliquée sur la peinture si on le souhaite.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1 Peinture résistante à la température, durable, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange de: un pigment au titanate de baryum, un liant au silicate de métal alcalin, et suffisamment d'eau pour permettre d'appliquer

ledit pigment et ledit liant.

2 Peinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit silicate de métal alcalin est du silicate

de potassium.

3 Peinture selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient en outre une charge choisie parmi

l'alumine, la magnésie et la silice.

4 Peinture selon la revendication 1, à utiliser sur un substrat ayant un coefficient de dilatation thermique particulier, ladite peinture étant caractérisée en ce qu'elle contient en outre une charge de magnésie mélangée à ladite peinture quand ledit coefficient particulier de dilatation thermique dépasse environ 12 x -6/OC, et au moins l'un des éléments choisis parmi l'alumine et la silice quand ledit coefficient particulier

de dilatation thermique est inférieur à environ 12 x 10-

6/OC, afin d'améliorer la coïincidence dudit coefficient de dilatation thermique de ladite peinture avec ledit

coefficient particulier de dilatation thermique.

Peinture selon la revendication 4, à utiliser sur un substrat métallique en aluminium ayant ledit coefficient particulier de dilatation thermique qui vaut environ 28 x j 0-6/o C, caractérisée en ce que ladite peinture contient ledit titanate de baryum dans un pourcentage en poids sec compris entre 70 et 90 %, ledit silicate de métal alcalin dans un pourcentage en poids sec compris entre 5 et 20 %, et une charge faite de magnésie

dans un pourcentage en poids sec de 7 à 20 %.

6 Peinture selon la revendication 4, à utiliser sur un substrat composite contenant du graphite, caractérisée en ce que ladite peinture contient ledit titanate de baryum dans un pourcentage en poids sec supérieur à 50 %, ledit silicate de métal alcalin dans un pourcentage en poids sec compris entre 5 et 20 % et une charge consistant en environ 5 à 20 % en pourcentage en poids sec d'alumine et environ 5 à 15 % en poids sec de silice. 7 Peinture selon la revendication 4, à utiliser sur un substrat en acier inoxydable, caractérisée en ce que ladite peinture contient ledit titanate de baryum dans un pourcentage en poids sec supérieur à 50 %, ledit silicate de métal alcalin dans un pourcentage en poids sec compris entre 5 et 20 % et une charge faite d'alumine dans un

pourcentage en poids sec compris entre environ 5 et 25 %.

8 Peinture selon la revendication 4, à utiliser sur un substrat à base de titane, caractérisée en ce que ladite peinture contient ledit titanate de baryum dans un pourcentage en poids sec supérieur à 60 %, ledit silicate de métal alcalin dans un pourcentage en poids sec compris entre 5 et 20 % et une charge d'alumine dans un pourcentage

en poids sec d'environ O à 20 %.

9 Peinture selon la revendication 4, à utiliser sur un substrat de molybdène et/ou niobium, caractérisée en ce que ladite peinture contient ledit titanate de baryum dans un pourcentage en poids sec supérieur à 60 %, ledit silicate de métal alcalin dans un pourcentage en poids sec compris entre 5 et 20 % et une charge faite d'alumine dans un pourcentage en poids sec d'environ 5 à 20 % et de 5 à 20

% de silice.

Peinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit silicate de métal alcalin est du silicate

de lithium.

11 Peinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit silicate de métal alcalin est du silicate

de sodium.

12 Peinture selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre jusqu'à 7 % de poudre d'oxyde cérique pour améliorer la protection de la peinture

contre les ultraviolets.

13 Procédé pour peindre une surface, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: mélanger au moins 50 % en poids de poudre de titanate de baryum avec au moins 5 % en poids de fritte de verre pour fabriquer un mélange de peinture sec, ajouter suffisamment de matière porteuse liquide pour transformer ledit mélange de peinture sec en un mélange de peinture utilisable, appliquer ledit mélange de peinture utilisable sur une surface à peindre, et chauffer ledit mélange de peinture jusqu'à une température suffisante pour fondre ladite fritte sur ledit

substrat.

14 Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite étape d'application inclut les étapes consistant à: étaler ledit mélange de peinture utilisable sur un support de transfert afin de former un ruban de peinture, et appliquer ledit ruban de peinture sur ladite

surface au moyen dudit support de transfert.

Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à chauffer

ledit ruban de peinture pour retirer ledit support.

16 Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite étape de chauffage dudit mélange de peinture inclut l'étape de chauffage pendant un temps

suffisant pour vaporiser ledit support de transfert.

17 Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il inclut en outre l'étape consistant à mélanger jusqu'à 7 % en poids sec d'oxyde cérique avec ledit

titanate de baryum et ladite matière porteuse.

18 Procédé de fabrication d'une peinture, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: mélanger au moins 50 % en poids sec de titanate de baryum avec au moins 5 % en poids sec d'un silicate de métal alcalin pour former une poudre mélangée de peinture sèche, faire fondre ladite poudre mélangée de peinture sèche pour former une peinture liquide, après ladite étape de fusion, refroidir ladite peinture liquide pour former une peinture solide, écraser ladite peinture solide pour former une poudre, ladite poudre pouvant ainsi être stockée pour un

usage ultérieur.

19 Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à: ajouter de l'eau à ladite poudre écrasée pour former une peinture utilisable, et appliquer ladite peinture utilisable sur ladite

surface à peindre.

Vaisseau spatial qui comprend au moins un panneau incluant des parties exposées à l'environnement spatial, une surface de peinture sur lesdites parties au moins dudit panneau, ladite peinture étant un mélange qui contient: (a) plus de 50 t en poids sec de pigment au titanate de baryum, et (b) plus de 5 % en poids sec d'un liant au silicate

de métal alcalin.