RU2160295C2 - Способ выбора модификатора для пигментов светоотражающих покрытий - Google Patents
Способ выбора модификатора для пигментов светоотражающих покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160295C2 RU2160295C2 RU98114045A RU98114045A RU2160295C2 RU 2160295 C2 RU2160295 C2 RU 2160295C2 RU 98114045 A RU98114045 A RU 98114045A RU 98114045 A RU98114045 A RU 98114045A RU 2160295 C2 RU2160295 C2 RU 2160295C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modifier
- pigment
- oxide
- light
- choosing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для космической техники и может быть использовано при изготовлении летательных аппаратов. Частицы пигмента ZrO2 покрывают модификатором - оксидом или солью. Состав модификатора выбирают из условий где S' - относительное светорассеяние, 0 < S' < 0,130, εм, εп - диэлектрическая проницаемость модификатора и пигмента. В качестве модификаторов можно использовать Al2O3 (S' = 0,12), SrO (S' = 0,0422), MgO (S' = 0,0262), SiO2 (S' = 0,0164), SrNO3 (S' = 0,003) в количестве 1% от массы пигмента. Стойкость модифицированного пигмента к действию излучения повышается в 1,5 раза. 1 табл.
Description
Изобретение относится к пигментам, в частности к светоотражающим покрытиям класса "солнечные отражатели", и может быть использовано в летательных аппаратах космической техники.
Известен способ выбора модификатора для диоксида циркония [Ремпель С.И., Дрикер Б. Н., Рутман Д.С. и др. Способ получения стабилизированной двуокиси циркония. А.с. 522138 СССР //Б.Н. 1976, N 3, с. 66], в котором предлагается выбирать вещества, в частности SiO2, способные образовывать на поверхности зерен пигмента устойчивые к действию излучения соединения, способствующие захвату и аннигиляции дефектов.
Известен способ выбора модификатора [Савельев Г.Г., Иванов Г.Ф., Стась Н. Ф. // Изв. АН СССР Неорган. материалы 1988, т.24, N 6, с. 960-963], повышающий устойчивость соединений в результате химической реакции между ZrO2 и SrSiO3 при высоких температурах (700-800oC).
Известен способ выбора модификатора [Михайлов М.М., Кузнецов Н.Я., Стась Н. Ф. и др. // Исследование светостойкости отражающих покрытий на основе модифицированного диоксида циркония. Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1990, т. 26, N 9, с.1889-1892], в частности SiO2, выбранный в качестве прототипа, путем создания на поверхности пигмента большего числа оптических контактов для получения устойчивых к действию излучения соединений.
Но из данных способов не ясно, какой из модификаторов создает более устойчивые соединения. Поэтому выбор модификатора приходится делать случайным образом, используя большое количество экспериментов для проверки эффективности действия микродобавки.
Задачей изобретения является повышение устойчивости пигмента к действию излучений, выбор модификатора и определение области составов модификаторов светоотражающих покрытий.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе выбора модификатора для пигментов светоотражающих покрытий на основе ZrO2, включающем подбор химического состава оксидов и солей, дополнительно измеряют диэлектрическую проницаемость пигмента ( εп ) и модификатора ( εm ) и вычисляют относительное светорассеяние (S') по формуле
а выбор химического состава модификатора производят в области значений S', удовлетворяющих условию S' больше 0 и S' меньше 0,130 (2).
а выбор химического состава модификатора производят в области значений S', удовлетворяющих условию S' больше 0 и S' меньше 0,130 (2).
Выбор основных понятий формулы изобретения поясняется следующими определениями.
Согласно теории Кубелки-Мунка-Гуревича [Гуревич М.М., Ицко Э.Ф., Середенко М. М. Оптические свойства лакокрасочных покрытий. - Л.: Химия, 1984, 120 с.] относительный коэффициент поглощения ( β ) определяется выражением
β = K/S, (3)
где K, S - коэффициенты поглощения и рассеяния света соответственно,
и связан с коэффициентом диффузного отражения (R).
β = K/S, (3)
где K, S - коэффициенты поглощения и рассеяния света соответственно,
и связан с коэффициентом диффузного отражения (R).
Величина S может быть определена по формуле Релея [Ландберг Г.С. Оптика. - М. : Наука, 1976, 926 с.], которая выведена для рассеяния света в газовой среде
где A - коэффициент, зависящий от длины волны и размеров частиц;
εм,εп - диэлектрическая проницаемость модификатора и пигмента соответственно.
где A - коэффициент, зависящий от длины волны и размеров частиц;
εм,εп - диэлектрическая проницаемость модификатора и пигмента соответственно.
Формула Д. Релея, согласно учебнику [Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. -М.: ВШ, 1990, с. 389], применена и к рассеянию света в дисперсных системах, к которым относятся как жидкие, так и твердые тела, поэтому коэффициент (A) в формуле (2') описания может быть получен из выражения (24,1) указанной монографии
где I0 - интенсивность падающего света,
ν - число частиц в единице объема,
V - объем одной частицы,
λ - длина волны.
где I0 - интенсивность падающего света,
ν - число частиц в единице объема,
V - объем одной частицы,
λ - длина волны.
Так как диэлектрическая проницаемость ε и показатель преломления n связаны известным в физике соотношением
ε = n2(1-ℵ2),
где
α - показатель поглощения.
ε = n2(1-ℵ2),
где
α - показатель поглощения.
В качестве пигмента выбран диоксид циркония квалификации ОСЧ 9-2, имеющий диэлектрическую проницаемость, равную 4,75.
Величиной стойкости к воздействию излучения является изменение интегрального коэффициента поглощения ( ΔaS ), которое определяется разностью
ΔaS= aSK-aS0, (4)
где ask, aso - конечное и начальное значение коэффициента поглощения.
ΔaS= aSK-aS0, (4)
где ask, aso - конечное и начальное значение коэффициента поглощения.
as = 1-R,(5)
где R - интегральный коэффициент диффузного отражения, определяемый из спектров диффузного отражения ( ρλ ) по методике [Косицын Л.Г., Михайлов М. М., Кузнецов Н.Я., Дворецкий М.И. Установка для исследования спектров диффузного отражения и люминесценции твердых тел в вакууме. // ПТЭ. 1985, N 4., с. 176-180].
где R - интегральный коэффициент диффузного отражения, определяемый из спектров диффузного отражения ( ρλ ) по методике [Косицын Л.Г., Михайлов М. М., Кузнецов Н.Я., Дворецкий М.И. Установка для исследования спектров диффузного отражения и люминесценции твердых тел в вакууме. // ПТЭ. 1985, N 4., с. 176-180].
Спектры ρλ сняты на установке типа "Спектр-1", время облучения соответствовало 1/2 эквивалентного светового года, равного 176 эквивалентных световых суток (1 э.с.с. = E = 0,14 Вт/см2) [Макарова Е.А., Харитонов А.В. Распределение энергии в спектре Солнца и солнечные постоянные. -М.: Наука, 1972, 288 с].
В таблице представлены экспериментальные значения ΔaS пигмента ZrO2 с модификаторами в количестве 1 мас.%. Значение ΔaS пигмента ZrO2 без модификатора равно 0,133.
Из таблицы следуют пределы, соответствующие минимальной эффективности действия модификатора для Al2O3 ( = 0,002) и максимума эффективности для SiO2 ( = 0,061). Уменьшение для SrNO3 обусловлено влиянием на ΔaS коэффициента поглощения K, зависящего от толщины покрытия [Гуревич М.М. Ицко Э. Ф. , Середенко М.М. Оптические свойства лакокрасочных покрытий. - Л.: Химия, 1984, 120 с.]. Таким образом, техническим результатом является повышение стойкости модифицированного пигмента (с добавкой SiO2) к действию излучения в 1,5 раза.
Практический пример выбора модификатора для пигмента ZrO2 ( εп = 4,75).
Предположим, нам нужно проверить возможность применения соединений Ca(NO3)2 и TiO2 в качестве модификаторов для диоксида циркония. Используя экспериментальную установку [Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытания электроизоляционных материалов.- Л.: Энергия, 1969, 296 с.], в которой на образцы твердого диэлектрика в форме пластин наносятся электроды из медной или алюминиевой фольги, а затем при помощи мостовой схемы измеряют емкость материала, связанную с диэлектрической проницаемостью формулой
где S - толщина образца,
F - эффективная площадь электрода.
где S - толщина образца,
F - эффективная площадь электрода.
Рассчитанные значения ε по измеренным величинам Cx составили: 6,7 для Ca(NO3) и 40 для TiO2. Эти величины соответствуют справочным данным [Справочник химика.- М.: Химия, 1963, т.1, 1070 с., Физико-химические свойства окислов. - Справочник под ред. Г.В. Самсонова.- М.: Металлургия, 1978, 471 с.].
Claims (1)
- Способ выбора модификатора для пигментов светоотражающих покрытий на основе ZrO2, включающий подбор химического состава оксидов и солей, отличающийся тем, что дополнительно измеряют диэлектрическую проницаемость пигмента εп и модификатора εm, вычисляют относительное светорассеяние S' по формуле
а выбор химического состава модификатора производят в области значений S', удовлетворяющих условию S' больше 0 и S' меньше 0,130.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114045A RU2160295C2 (ru) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Способ выбора модификатора для пигментов светоотражающих покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114045A RU2160295C2 (ru) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Способ выбора модификатора для пигментов светоотражающих покрытий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98114045A RU98114045A (ru) | 2000-04-20 |
RU2160295C2 true RU2160295C2 (ru) | 2000-12-10 |
Family
ID=20208763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98114045A RU2160295C2 (ru) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Способ выбора модификатора для пигментов светоотражающих покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2160295C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2532434C2 (ru) * | 2013-01-10 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники | Пигмент на основе смесей микро- и нанопорошков диоксида циркония |
RU2574620C1 (ru) * | 2014-09-01 | 2016-02-10 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Терморегулирующее покрытие класса "солнечный отражатель" для изделий из углепластика (варианты) |
RU2620386C2 (ru) * | 2014-09-18 | 2017-05-25 | Михаил Михайлович Михайлов | Способ получения светостойких эмалей и красок |
-
1998
- 1998-07-10 RU RU98114045A patent/RU2160295C2/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БЕЛЕНЬКИЙ Е.Ф., РИСКИН И.В. Химия и технология пигментов. - М.: Химия, 1974, с.656. * |
МИХАЙЛОВ М.М. и др. Исследование светостойкости отражающих покрытий на основе модифицированного диоксида циркония. - Известия АН СССР. Неорганические материалы, 1990, т.26, N 9, с.1889-1892. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2532434C2 (ru) * | 2013-01-10 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники | Пигмент на основе смесей микро- и нанопорошков диоксида циркония |
RU2574620C1 (ru) * | 2014-09-01 | 2016-02-10 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | Терморегулирующее покрытие класса "солнечный отражатель" для изделий из углепластика (варианты) |
RU2620386C2 (ru) * | 2014-09-18 | 2017-05-25 | Михаил Михайлович Михайлов | Способ получения светостойких эмалей и красок |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gesenhues | Al-doped TiO2 pigments: influence of doping on the photocatalytic degradation of alkyd resins | |
Bergamonti et al. | Nanocrystalline TiO 2 coatings by sol–gel: Photocatalytic activity on Pietra di Noto biocalcarenite | |
Gisolf | The absorption spectrum of luminescent zinc-sulfide and zinc-cadmiumsulfide in connection with some optical, electrical and chemical properties | |
Groeneveld et al. | Stable cesium formamidinium lead halide perovskites: a comparison of photophysics and phase purity in thin films and single crystals | |
RU2160295C2 (ru) | Способ выбора модификатора для пигментов светоотражающих покрытий | |
Romero et al. | Surface and tomographic distribution of carbon impurities in photonic-grade silicon using laser-induced breakdown spectrometry | |
US5476696A (en) | White thermal control surfaces containing ZrSiO4 | |
RU2527262C2 (ru) | Пигмент на основе модифицированного порошка диоксида титана | |
EP3333242B1 (en) | Fine fluorescent-material particles, process for producing fine fluorescent-material particles, thin fluorescent-material film, wavelength conversion film and wavelength conversion device | |
Rudenko et al. | Erbium upconversion luminescence from sol-gel derived multilayer porous inorganic perovskite film | |
Těšitelová et al. | Synthesis and study of mixed oxide inorganic pigment from Bi 2 O 3–ZnO–CeO 2 system | |
Alexandar et al. | Studies on growth and characterization of nicotinium tartrate single crystal: An efficient organic nonlinear optical material | |
de Seauve et al. | Continuous wave laser thermal restoration of oxidized lead-based pigments in mural paintings | |
Shenouda et al. | Optimization of the structural and optical properties of ALD grown ZnO thin films for photocatalytic applications: thickness dependence | |
RU2656660C1 (ru) | ТЕРМОСТАБИЛИЗИРУЮЩЕЕ РАДИАЦИОННОСТОЙКОЕ ПОКРЫТИЕ BaTiZrO3 | |
RU2678272C1 (ru) | ПИГМЕНТ ДЛЯ ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НА ОСНОВЕ ПОРОШКА BaSO4, МОДИФИЦИРОВАННОГО НАНОЧАСТИЦАМИ ZrO2 | |
EP0143034A1 (fr) | Nouvelles substances luminescentes "anti-stokes", leur procédé de fabrication et leur application dans tout système exploitant la luminescence dans la région spectrale concernée | |
RU2700069C1 (ru) | Антистоксовый люминофор для визуализации инфракрасного лазерного излучения | |
RU2144932C1 (ru) | Пигмент для светоотражающих покрытий | |
Avci | Sol-gel processes for protection and synthesis of luminescent materials | |
JPH08226998A (ja) | 放射線画像記録及び再現方法 | |
Frolov et al. | Synthesis, characterization and luminescent properties of Mg-and Cr-doped alumina ceramics | |
RU2688766C1 (ru) | СПОСОБ ОТБОРОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ НА РАДИАЦИОННУЮ СТОЙКОСТЬ ПИГМЕНТОВ BaSO4 | |
Rabbachin | Naples yellow and Pb-Sn-Sb yellow: characterization and evaluation of their stability through a multi-analytical approach | |
RU2617804C2 (ru) | Способ определения концентрации манганитов редкоземельных элементов |