基于减少氧化石墨烯的薄膜:适用于恶劣的太空环境的替代涂层
Rita Joshi1, Manikanta Palya Narayanaswamy2, Shreyashi Sinha3
1Centre for Nanotechnology, Indian Institute of Technology Roorkee, Roorkee 247667, India.
ACS applied materials & interfaces
|December 4, 2024
概括
卡普顿®上的一种新的石墨烯涂层可以保护航天器免受轨道上的破坏性静电电荷的影响. 这种耐用,能够在太空中生存的涂层可以显著减少电荷的积累,从而增强航天器的热控制系统.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 航空航天工程 航空航天工程
- 表面科学是一门学科.
背景情况:
- 聚合物材料对于航天器的热控制至关重要,但由于地球静止轨道上的静电电荷而降解.
- 环境危害,特别是静电放电,对航天器组件构成重大风险.
研究的目的:
- 开发和评估一种基于石墨烯的涂层,用于在聚胺 (Kapton®) 上进行静电消散,用于航天器应用.
- 在模拟恶劣的空间环境中评估涂层的耐用性和性能.
主要方法:
- 使用成本效益高的喷雾技术,将减少的氧化石墨烯 (rGO) 涂层 (80-100nm) 涂在Kapton®上.
- 通过热循环,热真空,湿度,粘附和老化来测试空间适用性.
- 电子轰炸和凯尔文探针力显微镜被用来评估静电性质.
主要成果:
- 在严格的太空环境模拟后,rGO涂层保持了结构,光学和电气性能.
- 电子轰炸测试显示,与未涂层的Kapton®相比,rGO涂层的Kapton®的电荷显著降低.
- 凯尔文探针力显微镜证实了表面电位的大幅下降,从300mV降至60mV.
结论:
- 开发的基于石墨烯的涂层在恶劣的太空环境中表现出了出色的耐用性和静电散射性能.
- 这种涂层为减轻航天器上的静电放电提供了一个有希望的,可以在太空中生存的解决方案.
- 该技术确保对热控制必不可少的热光学性能产生最小的影响.
