通过微弧氧化技术打造轻合金表面高发射率热控涂层

热控涂层是一类用以调节固体表面光学性能，以实现表面热平衡的涂层，广泛应用于航空、航天及其他许多领域。航天器在轨运行时，朝阳面与背阳面之间的温差可达数百度，这使得其面临极为严苛的环境变化。为了确保内部设备和仪器的稳定运行，热控系统显得尤为重要。热控涂层的发展水平已经成为航天器进一步发展的制约因素之一。

目前，热控涂层制备方法有表面喷砂、化学抛光、涂料法以及二次表面镜等。但是这些方法存在工序复杂、涂层与基体结合力差、成本高等问题。近年来，微弧氧化技术由于工艺简单、成本低、涂层结合力强以及能适应各种复杂形状工件加工等特点，已成为在铝合金、镁合金等表面制备热控涂层的有效方法。

河南空天新材料研究院（以下简称“空天院”）在轻合金表面微弧氧化制备高发射率涂层方面进行了大量研究。通过调整涂层的成分和结构，所制备的涂层与基体结合力强。同时，涂层的多组分特性能够拓宽光的响应范围，而膜层固有的多孔结构则有利于提高涂层的比表面积。这都将有利于确保航天器部件及材料在太空环境中的长效稳定运行。

微弧氧化热控涂层的宏观与微观

镁合金热控表面处理技术

镁合金作为一种新型的轻质金属结构材料，其密度比铝合金更低，并且具有良好的减震性能及电磁屏蔽性，是航天器实现结构轻量化的理想材料。目前，镁合金材料已经开始应用于空间飞行器中电子产品机箱、天线、结构与机构以及武器装备的单兵作战领域，但镁合金材料化学性质活泼，容易腐蚀，因此必须进行表面处理，以满足航空航天应用中对热控和防腐的严格要求。

通过调整微弧氧化工艺，空天院成功制备出了高发射率（εH=0.89）的镁合金微弧氧化涂层。（已成功通过中国航天科技集团有限公司XX院所热辐射性能测试，涂层半球发射率测试结果较优。）该涂层外观呈均匀黑色，具有较好的发射率，与基体结合牢固，并且具有良好的腐蚀防护效果，能够满足航空航天领域的使用需求。

铝合金热控表面处理技术

凭借低密度、高热导以及易成型等优良特性，铝合金成为航天器研制过程中应用最多的一种轻质合金材料，广泛应用于航天器结构机构、天线、供配电等分系统。然而，铝合金的表面发射率较低，辐射散热性能差。传统的改善热辐射性能的方法主要依赖于有机粘结剂与填料的混合涂覆，但这一方法存在热稳定性差、界面热阻大以及易老化等缺点。

空天院通过调整微弧氧化电解液配方和优化加工电参数，成功制备了高发射率铝合金微弧氧化涂层，其发射率可达εH=0.86。该技术具有加工效率高、工艺稳定和适合大批量生产等优势。所制备的微弧氧化涂层外观均匀为黑色，不仅发射率高、热稳定性好，而且与基体结合良好，能够有效满足航天器零部件表面的散热需求。（已成功通过中国航天科技集团有限公司xx院所热辐射性能测试，涂层半球发射率测试结果较优。）

全流程工艺、全系列产品为航空航天减重

随着航天技术的飞速发展，航天产品在热控制的范围和精度要求上也不断提升，热控涂层技术逐渐成为航天事业中不可或缺的重要一环。

空天院表面处理技术的不断创新，为热控涂层的创新与发展注入了新的活力。展望未来，随着科技的持续进步，热控涂层技术必将迎来更加辉煌的成就，推动航天事业不断迈向新的高峰，持续为中国航空航天事业助力。

公司可提供从熔铸（铸锭、铸件）–（轧制、锻造、挤压、拉拔）–热处理–机加–焊接–表面处理的全系列轻合金板、带、箔、管、棒、型、线、丝、真空铸件、锻件或零件，从设计图纸到零件交付的全流程服务。

来源:空天院