Dans l'environnement spatial, le vaisseau spatial est soumis à des tests environnementaux thermiques extrêmes - les températures peuvent dépasser 200 ° C sur le côté ensoleillé et descendre en dessous de - 200 ° C sur le côté dorsal. Comment maintenir la température de fonctionnement de l'équipement interne sans consommer d'énergie? La réponse est un composant d'isolation thermique multicouche (MLI).
Le MLI est constitué d'un empilement alterné de dizaines de couches de films aluminisés et de couches d'ENTRETOISES, chacune d'entre elles constituant une barrière hautement efficace contre les rayonnements. Le matériau de couche le plus central de MLI est le film aluminisé pi. Le film aromatique pi est un matériau de membrane indispensable pour les couches les plus externes de MLI en raison de sa haute résistance à la chaleur et de sa stabilité au rayonnement cosmique pendant environ 10 ans.
️ Matériaux de base:Le film aluminisé Pi, avec la résistance extrême aux intempéries du substrat Pi et la réflectivité élevée du revêtement en aluminium, est devenu le matériau de base irremplaçable de l'engin spatial MLI.
II. Qu'est - ce que le film aluminisé pi: définition et structure
Le film aluminisé pi est un matériau composite qui dépose uniformément une couche d'aluminium de haute pureté sur la surface du film Pi haute performance par la technique de vaporisation sous vide. Il combine les excellentes propriétés du film Pi – résistance aux hautes températures, résistance chimique, excellente résistance mécanique et isolation électrique – avec une bonne conductivité, réflexion et barrière du revêtement en aluminium.
Pi substrat
À long terme - 269 ° C ~ 260 ° C, à court terme > 400 ° C, décomposition thermique > 500 ° C; constante diélectrique ~ 3,4, résistance d'isolation 1000 trillions Ω · cm; résistance à l'usure et à la déchirure.
Revêtement en aluminium
La conductivité électrique est la deuxième après celle du cuivre / argent, la conductivité thermique est 3 fois supérieure à celle du fer et la réflectivité de surface peut atteindre 97%; Bloque les gaz / humidité, confère des fonctions conductrices, réfléchissantes, d'occultation de la lumière.
Iii. Placage à la vapeur sous vide: sur la surface de Pi "croissance" de la couche d'aluminium de qualité optique
La préparation de la couche d'aluminium du film aluminisé Pi utilise principalement le processus de vaporisation sous vide. Sous vide élevé, le fil ou le bloc d'aluminium de haute pureté est vaporisé à l'état gazeux par chauffage, puis déposé à la surface du film pi pour former un revêtement.
Contrôle du degré de vide
Assurer la libre circulation des molécules de vapeur d'aluminium et l'uniformité du dépôt, généralement le degré de vide < 10⁻⁵ PA = "" >
Prétraitement du substrat
Le traitement plasma, l'irradiation UV ou la gravure chimique améliorent l'activité de surface et améliorent la fixation.
Température et vitesse d'évaporation
La température d'évaporation de l'aluminium ~ 1200 - 1400 ° C, le taux de contrôle précis assure un revêtement uniforme et dense.
Post - traitement
Refroidissement, durcissement, détection, assurer la stabilité du produit.
Aluminisé simple / double face:Une face fournit une réflexion conductrice d'une face isolée; La réflectivité bifaciale peut atteindre plus de 98%, ce qui convient aux optiques haut de gamme et aux besoins de blindage spéciaux.
Performance clé: ce sur quoi les ingénieurs devraient se concentrer
️ Résistance à la température
- 269 ° C ~ 260 ° C à long terme, > 400 ° C à court terme, adapté aux conditions de fonctionnement extrêmes de l'espace au compartiment moteur.
✨ Réflectivité
UV - Visible - proche infrarouge ≥ 92%, face en aluminium jusqu'à 97%, double face ≥ 98%.
⚡ Conductivité électrique
La résistivité est aussi faible que 10⁻⁶ Ω.cm et la résistance de surface 10 ⁵ ~ 10 ⁷ Ω / Sq.
️ Barrière
La couche d'aluminium bloque le gaz / humidité et l'humidité interne de 90% / 72H ne change pas de manière significative.
Propriétés mécaniques
Résistance à la traction > 170 MPa, rétention de résistance de 90% après irradiation par électrons rapides 5 × 10 ⁹ Rad.
Résistance aux radiations
Très haute résistance à l'irradiation, très peu de dégazage sous vide, adapté aux applications spatiales.
| Indicateurs de performance |
Valeurs typiques |
Normes de référence |
| Température d'utilisation à long terme |
- 269°c à 260°C |
ASTM D374 |
| Température de tolérance à court terme |
Plus de 400°C |
– |
| Réflectivité de la lumière visible |
≥ 92% (une face); ≥ 98% (double face) |
– |
| Température de décomposition thermique |
> 500°c |
– |
| Constante diélectrique (1 MHz) |
~ 3,4 |
– |
| Résistance d'isolation |
1000 milliards de Ω.cm |
– |
V. trois grandes cartes d'application: de l'engin spatial à l'optique de précision
️ Contrôle thermique des engins spatiaux et des satellites
Couche réfléchissante de noyau MLI, couche d'aluminium réfléchissant la Chaleur rayonnante, Pi tolère les environnements extrêmes. Dupont kapton ® Le revêtement en aluminium Hn est la norme MLI pour les couches externes. Les couvertures MLI évitent simultanément une dissipation excessive de chaleur et un échauffement excessif des composants.
⚡ Electronique gestion électrique et thermique
Protection locale FPC, couche de mise à la terre, protection EMI; Substrat flexible de plaque isotherme de dissipation thermique de puce de haute puissance; Membrane chauffante résistante à une grande douceur (protection des lignes contre le gel, isolation environnementale). Le revêtement en aluminium Pi de la marque Research Platinum a été choisi par plusieurs fabricants de téléphones mobiles comme composant clé de l'écran pliant.
Optique de précision et affichage
Miroir flexible de haute précision, système de concentration léger, miroir de balayage, miroir de cavité laser; Feuille réfléchissante de projection haut de gamme, substrat de film éclaircissant. Réflectivité de l'aluminium > 92%, Pi offre une surface lisse et convient aux lasers, capteurs optiques, etc.
Vi. Film aluminisé Pi vs film aluminisé Pet: logique d'ingénierie pour le choix des matériaux
| Caractéristiques |
Film aluminisé Pi |
Revêtement aluminium pet |
| Température d'utilisation à long terme |
- 269°c à 260°C |
- 70°c à 120°c |
| Température de tolérance à court terme |
Plus de 400°C |
150°c |
| Résistance mécanique |
Excellent (étirement > 170mpa) |
Bon |
| Résistance aux radiations |
Excellent (5 × 10 ⁹ rad rétention de 90%) |
Général |
| Coût |
Plus élevé |
Inférieur |
| Applications typiques |
MLI spatial, membrane chauffante flexible, FPC haute fréquence |
Emballage commun, étiquetage, isolation thermique des bâtiments |
Conclusion:Le principal avantage du film aluminisé Pi réside dans sa résistance aux environnements extrêmes et constitue la seule option pour les engins spatiaux MLI, les films chauffants flexibles, etc., qui doivent résister à des températures extrêmes ou à des applications d'irradiation.
Vii. Considérations de choix: de l'épaisseur du substrat aux spécifications de revêtement
Épaisseur du substrat
5μm ~ 300μm peut être personnalisé, 5μm convient pour l'écran pliant et la réduction de poids de l'espace, 25 / 50 / 75 / 125μm pour les scènes de haute résistance mécanique.
Aluminisé simple / double face
Une face pour isoler une face de la réflexion conductrice; Réflectivité bifaciale > 98% pour réflexion bifaciale ou conductivité.
épaisseur de la couche d'aluminium
20–100nm, Plus la réflectivité et la barrière sont épaisses, plus la flexibilité diminue et peut être personnalisée.
️ Environnement de travail
Température claire, irradiation, environnement chimique, revêtement en aluminium Pi - 269 ° C ~ 400 ° C, adapté à la grande majorité des environnements extrêmes.
Largeur et longueur de rouleau
Largeur jusqu'à 1550mm, longueur 100 - 1500m / rouleau, adapté à la production en série de films MLI et réflecteurs optiques de grande surface.
Viii. Conclusion
L'essence du film aluminisé pi est un matériau d'ingénierie qui combine la résistance environnementale extrême du film Pi avec la fonction de réflexion optique et de conductivité du revêtement en aluminium. Il ne s'agit pas simplement d'un « aluminium pi» - il s'agit d'un processus de vaporisation sous vide de précision qui permet une liaison solide du substrat Pi avec le revêtement d'aluminium à l'échelle atomique. Pi fournit un « squelette» – un support structurel résistant aux hautes et basses températures, aux radiations, à haute isolation et à haute résistance; L'aluminium fournit une « fonction» - une sortie de performance hautement réfléchissante, conductrice et bloquante. Les deux travaillent en synergie pour faire du film aluminisé Pi une option de matériau irremplaçable dans les applications haut de gamme telles que le contrôle thermique MLI de l'engin spatial, le blindage électromagnétique flexible, la réflexion optique de précision, etc.
Comprendre la logique d’ingénierie de la combinaison de PI et d’aluminium – pourquoi Pi au lieu de PET, pourquoi aluminium au lieu d’argent ou d’or, le choix entre l’aluminisation simple face et l’aluminisation double face – est la clé de la mise à niveau d’un film aluminisé Pi d’un « rouleau de film aluminisé» à une « Décision d’ingénierie».
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