Как выбрать гостиницу для кошек
14 декабря, 2021
Перейдем к селективным поверхностям, позволяющим решить обратную задачу — максимально охладить металлическую поверхность, освещаемую Солнцем. Таковы поверхности радиаторов гелиоустановок и космических аппаратов, свободные от фотопреобразователей места панелей солнечных батарей, охлаждающие поверхности концентраторов солнечной энергии (особенно если они имеют тепловой контакт с полупроводниковыми фотопреобразователями), поверхности холодных спаев термоэлектрогенера — раторов. Особенно сложной становится данная задача, когда поверхность радиатора освещается Солнцем, получая дополнительный! поток тепла.
Коэффициент ас таких бело-черных поверхностей должен быть минимальным, а є — максимальным [157]. Наиболее распространенный способ придания металлической поверхности таких оптических свойств состоит в нанесении селективной краски, состоящей из пигмента белого цвета (ТЮ2, ZnO) и органического связующего. Для селективных красок характерны следующие значения оптических коэффициентов: ас = 0,22 — г — 0,32 и є = 0,9 — г — 0,95. Высокое отражение солнечного излучения обеспечивается оптическими свойствами пигмента-наполнителя, а высокий коэффициент е — поглощением и малым отражением (из-за низкого показателя преломления) полимерной основы краски в инфракрасной области спектра. Однако в ряде работ [75, 158] было обнаружено, что белые краски сильно темнеют при воздействии ультрафиолетового излучения Солнца, и при дозах, равносильных облучению внеатмосферным солнечным излучением в течение нескольких дней, ас покрытий на основе белых красок возрастает, например, в космических условиях, до 0,5. Увеличение а,, означает нарушение системы терморегулирования, перегрев радиатора космического аппарата, перерасход охлаждающего агента в активной системе термостабилизации космических аппаратов. Некоторое улучшение исходных оптических характеристик белых красок и их стабильности может быть достигнуто введением в поверхностный слой краски избыточного количества белого пигмента [19], выбором более стойких пигментов и неорганических связующих, например на основе жидкого стекла. Однако даже в этих случаях ас возрастает с 0,22 до 0,27 при ультрафиолетовом облучении в течение 600 солнечных часов.
Для второго типа бело-черных покрытий — кремнийоргани — ческих или акриловых прозрачных лаков на полированной алюминиевой поверхности, имеющих ас = 0,19 — г — 0,2 и є = 0,8 — г — — г — 0,95. также характерно небольшое увеличение ас до 0,24 под действием ультрафиолетового облучения [158]. Такие покрытия значительно облегчают задачу пассивной стабилизации температуры спутников. Практическое нанесение этих покрытий значительно проще, чем описанное, например, в работе [159] получение золотого напыленного слоя с нанесенной поверх него пленкой SiO определенной толщины, однако кремнийорганические и акриловые лаки при толщине 20—30 мкм заметно темнеют под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца [70].
Лучшие значения оптических коэффициентов были получены с помощью покрытий на основе стеклопленок из радиационностойкого стекла с внутренним отражающим слоем из серебра (ас = 0,06 —і— 0,08, є = 0,9) и алюминия (ас = 0,15 ч — 0,17, є = 0,9) [160—162]. Высокий коэффициент отражения солнечного излучения обеспечивается в данном случае слоем серебра или алюминия, а высокий коэффициент излучения — поглощением и низким отражением верхнего слоя стекла в инфракрасной области солнечного спектра. Как показали лабораторные и натурные испытания, бело-черные стеклянные отражающие покрытия обладают исключительной стабильностью оптических свойств [163J.
3.8.