【摘 要】
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航天器用材料在空间环境下会释放大量有机挥发性有害气体,影响航天器光学、电学等污染敏感元件性能,对长期工作于密闭空间舱体内航天员的身体健康也会造成威胁,甚至延误航天任务。因此,亟待解决航天器内有害气体的污染问题。针对密闭环境中的有害气体分子,可选用比表面积高、吸附容量大、性能稳定且成本低的吸附剂进行吸附,如由硅氧四面体和铝氧四面体骨架构成的分子筛。目前分子筛吸附涂层,已在航天器在轨污染控制领域得到广
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航天器用材料在空间环境下会释放大量有机挥发性有害气体,影响航天器光学、电学等污染敏感元件性能,对长期工作于密闭空间舱体内航天员的身体健康也会造成威胁,甚至延误航天任务。因此,亟待解决航天器内有害气体的污染问题。针对密闭环境中的有害气体分子,可选用比表面积高、吸附容量大、性能稳定且成本低的吸附剂进行吸附,如由硅氧四面体和铝氧四面体骨架构成的分子筛。目前分子筛吸附涂层,已在航天器在轨污染控制领域得到广泛应用。本文在13X分子筛粉体中添加具有较强微波吸收能力的SiC粉末,通过浸渍法形成13X-SiC复合涂层,并根据微波加热机理设计微波烧结时间,实现了在陶瓷和金属两种不同基底表面快速制备分子吸附涂层。研究结果表明,结合适量拟薄水铝石,直接浸渍涂覆13X-SiC复合涂层并微波烧结,可获得灰黑色吸附涂层。微波烧结未影响13X分子筛分子结构,形貌也未发生明显改变。涂层内13X分子筛与SiC形成了堆积孔隙,通过设计两者比例可调节复合涂层的吸附能力。堇青石蜂窝陶瓷表面复合涂层蜂窝堵孔率低于2.14%,负载率约为18.69%,热循环脱落率约为0.47%,振动脱落率不超过0.55%。而铝基片表面,利用草酸体系阳极氧化和晶种法制备ZSM-5分子筛中间层可减小表面接触角,经微波烧结后13X-SiC复合涂层振动脱落率不超过0.16%,可见光内漫反射率接近20%。利用微波法烧结可制备出与陶瓷和金属基底均结合效果优异的13X-SiC复合涂层,缩短了分子筛吸附涂层的制备时间,降低了物理吸附载体的制造成本,提高了生产效率,节能环保。这将有助于解决航天器内有害气体的污染问题,为航天器在轨分子污染物控制提供新途径。
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