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TUhjnbcbe - 2023/9/26 18:57:00
当前,卫星产业正朝多功能、大批量和低成本的方向发展,卫星体积越来越小、功能越来越集中,散热成为批量化卫星星座发展的关键难题之一。因此,研发成本较低、实施便捷的高效散热技术迫在眉睫。

中国航天科技集团有限公司八院所研制的高性能纳米热控薄膜散热性能优异,性能达到国内领先、国际先进水平,目前已用于多个卫星型号,并在民用市场多领域取得初步应用成果,服务国家“双碳”战略。

从蚂蚁外衣到纳米薄膜的灵感迸发

所项目负责人付鑫介绍:“我们了解到撒哈拉银蚁头部的纳米外衣是一种三维微纳结构,可使蚂蚁在地表70摄氏度环境中仍保持53摄氏度体温极限。受此启发,我们从源头上开始探索。”历经无数次微观结构设计迭代、选材配比、试验验证,研制团队实现了对太阳光谱段和红外谱段的调控。与传统热控涂层相比,高性能纳米热控薄膜散热性能提高30%以上,即便是在阳光90度角直照情况下,仍具有可观的散热能力。这一突出的技术优势解决了卫星阳光受照面散热难题,使整星散热面积拓展20%以上,缓解了卫星散热面不足的困境。目前,纳米热控薄膜已在4颗卫星上进行搭载验证,在轨性能稳定,奠定了在型号大批量推广应用的基础。

从空间应用到民用市场的全面拓展

在空间飞行器上取得阶段性应用成果后,所项目团队把目光转向了民用市场。随着国家“双碳”战略的推进,绿色低碳生活成为新时尚。作为耗电大户的制冷降温行业,呼唤一种零功耗的被动散热降温技术。以通信行业为例,5G基站功耗约为4G的2.5~3倍,将消耗全球20%的电力。如果将纳米热控薄膜贴覆在其表面,可降低10~20摄氏度,有效减少制冷所需的电功耗。液化天然气罐、油气储罐等采用了纳米热控薄膜后,也可降低10摄氏度以上的表面温度,显著提高贮运安全性,减少油气蒸发损失量,具有较大的经济和安全效益。同理,纳米热控薄膜在大型厂房屋顶、汽车遮阳等领域都有着广泛的应用前景。目前,所已和民用领域多家龙头企业开展研发合作,计划在未来3年逐步将产品推向市场。

来源/《中国航天报》、航天科技集团八院所

文/付鑫杨丽

编辑/杨成赵聪

校对/高一鸣

监制/*希

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