SMV-2023-42: Materiály pro termální management

0580079 - ÚPT 2024 RIV CZ cze V - Research Report
Králík, Tomáš
SMV-2023-42: Materiály pro termální management.
[SMV-2023-42: Materials for thermal management.]
Brno: Almatech, 2023. 9 s.
Source of funding: N - Non-public resources
Keywords : emissivity * thermal radiation * cryogenics * coating
OECD category: Thermodynamics

Uvedený smluvní výzkum se zabýval tzv. solárními povlaky s velmi rozdílnou schopností absorbovat viditelné záření a vyzařovat tepelné záření. Studovali jsme speciální povlaky navržené pro kosmické prostředí s vysokou emisivitou v oboru tepelného záření a současní nízkou absorpcí záření pocházejícího ze slunce nebo odraženého od kosmických těles. Tento typ povlaku je určen pro pasivní termoregulaci částí aparatur pohybující se v kosmickém prostředí. Cílem bylo stanovit tzv. totální hemisférickou emisivitu každého ze vzorků při požadovaných teplotách. U těchto povlaků bylo cílem zadavatele také vyhodnotit vliv morfologie vzorku na výslednou emisi tepelného záření. Jmenovitě jsme testovali plochý a pyramidální strukturovaný povrch podkladového materiálu. Tento unikátní výzkum si vyžádal speciální úpravu dodaných vzorků, úpravu dedikované metody pro měření emisivit a absorptivit za kryogenních teplot a také nový postup kalibrace i vyhodnocení obdržených dat. Využili jsme dříve vyvinutý stínící prstenec obvodu vzorků k zakrytí obvodu strukturovaných vzorků, což zabránilo úniku části měřeného tepelného záření. Výsledky tohoto výzkumu budou využity při návrhu kosmické mise CO2M pro monitorování emisí CO2.

This contract research dealt with so-called solar white coatings with a very different ability to absorb visible radiation and emit thermal radiation. We have studied special coatings designed for the space environment with high emissivity in the field of thermal radiation and at the same time low absorption of radiation originating from the sun or reflected from cosmic bodies. This type of coating is intended for passive thermoregulation of parts of apparatus moving in the space environment. The aim was to determine the so-called total hemispheric emissivity of each of the samples at the required temperatures. For these coatings, the client's goal was also to evaluate the effect of the morphology of the sample on the resulting emission of thermal radiation. Namely, we tested the flat and pyramidal structured surface of the base material. This unique research required a special modification of the supplied samples, modification of the dedicated method for measuring emissivity and absorptivity at cryogenic temperatures, as well as a new procedure for calibration and evaluation of the received data. We used a previously developed shielding ring around the perimeter of the samples to cover the perimeter of the structured samples, which prevented part of the measured thermal radiation from escaping. The results of this research will be used in the design of the CO2M space mission for monitoring CO2 emissions.
Permanent Link: https://hdl.handle.net/11104/0348854