中國粉體網訊 當前,衛星產業正朝多功能、大批量和低成本的方向發展,衛星體積越來越小、功能越來越集中,散熱成為批量化衛星星座發展的關鍵難題之一。因此,研發成本較低、實施便捷的高效散熱技術迫在眉睫。
中國航天科技集團有限公司八院509所研制的高性能納米熱控薄膜散熱性能優異,性能達到國內領先、國際先進水平,目前已用于多個衛星型號,并在民用市場多領域取得初步應用成果,服務國家“雙碳”戰略。
從螞蟻外衣到納米薄膜的靈感迸發
509所項目負責人付鑫介紹:“我們了解到撒哈拉銀蟻頭部的納米外衣是一種三維微納結構,可使螞蟻在地表70攝氏度環境中仍保持53攝氏度體溫極限。受此啟發,我們從源頭上開始探索。”
歷經無數次微觀結構設計迭代、選材配比、試驗驗證,研制團隊實現了對太陽光譜段和紅外譜段的調控。與傳統熱控涂層相比,高性能納米熱控薄膜散熱性能提高30%以上,即便是在陽光90度角直照情況下,仍具有可觀的散熱能力。這一突出的技術優勢解決了衛星陽光受照面散熱難題,使整星散熱面積拓展20%以上,緩解了衛星散熱面不足的困境。
目前,納米熱控薄膜已在4顆衛星上進行搭載驗證,在軌性能穩定,奠定了在型號大批量推廣應用的基礎。

從空間應用到民用市場的全面拓展
在空間飛行器上取得階段性應用成果后,509所項目團隊把目光轉向了民用市場。隨著國家“雙碳”戰略的推進,綠色低碳生活成為新時尚。作為耗電大戶的制冷降溫行業,呼喚一種零功耗的被動散熱降溫技術。
以通信行業為例,5G基站功耗約為4G的2.5~3倍,將消耗全球20%的電力。如果將納米熱控薄膜貼覆在其表面,可降低10~20攝氏度,有效減少制冷所需的電功耗。液化天然氣罐、油氣儲罐等采用了納米熱控薄膜后,也可降低10攝氏度以上的表面溫度,顯著提高貯運安全性,減少油氣蒸發損失量,具有較大的經濟和安全效益。同理,納米熱控薄膜在大型廠房屋頂、汽車遮陽等領域都有著廣泛的應用前景。
目前,509所已和民用領域多家龍頭企業開展研發合作,計劃在未來3年逐步將產品推向市場。
(中國粉體網編輯整理/平安)
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