消光漆在光学系统的国内外应用.docx

消光漆在光学系统的国内外应用 张建贤 邹永军 徐 蕾 陈国敦 卿凤翎 ( 中国科学院上海有机化学研究所，上海 200032) 文 摘 简单地列举了国内外一些消光漆的应用情况，阐述了消光漆的消光性能指标的测定方法，同时对 国内外的一些消光漆的消光性能进行了比较。 关键词 消光漆，消光性能，应用 中图分类号: TN2 DOI: 10． 3969 / j． issn． 1007 － 2330． 2014． 06． 021 Matte Coating and Its Application in Optical System ZHANG Jianxian ZOU Yongjun XU Lei CHEN Guodun QING Fengling ( Shanghai Institute of Organic Chemistry，Chinese Academy of Science，Shanghai 200032) Abstract In this paper，we simply introduced some applications of the matte paint at domestic and abroad，and expounded the measuring method of extinction performance index，and then compared the values of their extinction performance． Key words Matte paint，Extinction performance，Application 0 引言 消光漆是消除杂光的一类油漆，是一种在一定的 波长范围内强烈吸收光线以消除杂光或降低光线散 射现象的油漆或涂料。消光漆的应运而生，最初是消 除油漆表面的一定条件下反光问题，之后是解决光学 透镜边缘的杂光和散射现象，继而到现在应用于航天 领域的光学系统。最近几年，我国的航天科学技术又 取得了长足的进步，尤其是新型遥感和高分辨率探测 卫星技术的发展，对光学系统提出了更高的要求。而 消光漆正是一种消除光学系统的杂光或降低光线散 射现象的特殊材料。最理想的消光材料的目标是能 够帮助科学家收集到难以获得的测量学数据，或观察 到目前难以看到的其他星系中地球般大小的天体。 本文着重介绍若干种国内外的消光漆在航天器光学 系统的应用情况。 光学系统是作为遥感卫星的重要组成部分，其表 面消除杂光主要是通过涂料涂黑或者电镀涂黑的方 法，将其表面涂黑。光学系统的消除杂光就是在一定 的波长范围内( 紫外光波段、可见光波段、近红外波 段) 强烈吸收光线，以降低系统的杂光和散光现象， 最后得到一个良好的成像效果。涂料涂黑就是通过 将消光漆喷涂在光学系统的结构件表面，将其涂黑后 起到消除杂光的作用，工艺上操作简单。消光漆在光 学系统上的应用，尤其是在航天领域，我国一直走的 是自 主 研 发 之 路。 具体的消光漆在我国有黑漆 SＲ107 － S731 ( SB － 3) 、EＲB － 2B、SH － 96、SB － 3A、 Es 951 等; 俄罗斯黑色热控漆有 AK － 512、AK － 243 等; 美国有 Aeroglaze Z 306 黑漆和 3M 公司的 velvet 黑漆; 英国国家物理研究室( NPL) 研制的超级黑漆。 近些年，美国 NASA 的 Goddard Space Flight Center 正 开始研制一种多壁的碳纳米管的新型涂层，其效果数 倍优于现有宇宙飞船正用的 Z 306 黑漆。 1 国内外消光漆的研究应用 1． 1 美国的消光漆 SAeroglaze Z 306 黑漆是美国产的一种聚氨酯黑 漆，主要用于空间环境的航天器结构件表面，其特点 是高太阳吸收率、低出气率及高辐射性能。Aerogla- ze Z 306 黑漆的太阳吸收率( α ) 为 0． 95 ± 0. 01，其 法向发射率为 0． 90 ± 0． 05。同时，有机涂层在高真 空状态下有小分子释出，可能会影响探测器的光学系 S 收稿日期: 2014 － 09 － 25 作者简介: 张建贤，1977 年出生，高级工程师，主要从事特种涂层的研究和应用工作。E － mail: zjx@ sioc． ac． cn 统，Z 306 黑漆的整体质量损失( TML) 为 1% ，其可凝 物挥发( CVCM) 为 0． 02% 。 3M － 101 － C10 velvet 黑漆是美国产的另一款高 太阳吸收率( αS ) 的黑漆，其 αS 值达 0． 97。 1． 2 英国的 NPL 超级黑漆 英国国家物理研究室 (