[发明专利]一种具有优异耐空间环境性能的有机-无机复合润滑防护涂层材料

说明书

本发明涉及一种具有优异耐空间环境性能的有机‑无机复合润滑防护涂层材料，是以聚四氟类乳液改性的无机磷酸盐作为粘结剂，层状二硫属化合物作为固体润滑剂，以三氧化二锑、稀土氟化物作为辅助功能填料，水为稀释剂，经球磨分散均匀而得。性能检测结果显示，该涂层材料是一种高性能粘结固体润滑涂料，用其制备的涂层对金属基材具有良好的附着力，柔韧性和抗冲击能力，在空间环境（特别是低轨道空间环境）经原子氧、紫外及电离辐射长期照射下，依然可保持涂层的良好的润滑防护性能，可有效延长相关装备在空间环境中的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种润滑防护涂层材料，尤其涉及一种具有优异耐空间环境性能的有机-无机复合润滑防护涂层材料，主要用于空间环境中中作的相关装备部件表面的润滑，以效延长装备在空间环境中的使用寿命。

背景技术

长期以来，空间装备部件的润滑失效问题一直是制约空间装备寿命和可靠性的瓶颈。美国NASA、欧洲ESA及俄罗斯宇航局的研究表明，相当大比例（超过30%）空间机械部件的失效与润滑密切相关。为此，美国NASA、欧洲ESA分别成立了专门的研究机构（如欧洲空间摩擦学实验室-ESTL）对空间润滑材料技术进行了深入系统的研究。NASA于1985年出版的《Lubrication Handbook for Space Industry》中包括了250空间润滑材料，之后于1997年出版的《Tribology for Aerospace Application》对空间摩擦学问题进行了全面系统的阐述。ESA于2002出版的《Handbook of Space Tribology》（第三版）内容较为全面、系统，并深入探讨了一些航天工程中的润滑与防护技术问题。由于宇宙空间中存在着真空、辐射和原子氧等因素的作用，油脂润滑剂易发生蒸发、分解或交联，很难胜任空间机械的润滑，而粘接固体润滑涂层具有低蒸发率、抗辐照的特点，因此在空间机械润滑中得到了广泛的应用，如卫星天线驱动机构、太阳电池转向机构等都大采用了固体润滑。目前使用的涂层有有机、无机两类润滑防护涂层。由于聚合物基自润滑材料（有机涂层）在空间环境下长期服役时，其自身很难抵抗AO、UV、高能粒子辐照及高低温循环的苛刻环境影响，会导致材料性能会急速下降，不能满足实际使用需求。而无机润滑防护涂层材料相比而言具备更为突出的空间环境适用性，但是现有材料在附着力、抗冲击性能及润滑性能仍有较大差距。因此，面对现代高技术装备的使用需求，迫切需要通过改善无机涂层附着力差、易磨损的缺陷，实现高性能无机-有机复合润滑防护涂层的制备，为现代高技术空间装备用高性能润滑防护涂层提供技术解决途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异耐空间环境性能的有机-无机复合润滑防护涂层材料。

一、有机/无机复合润滑防护涂层

本发明的有机-无机复合润滑防护涂层材料，是以聚四氟类乳液改性的无机磷酸盐作为粘结剂，层状二硫属化合物作为固体润滑剂，以三氧化二锑、稀土氟化物作为辅助功能填料，水为稀释剂，经球磨分散均匀而得。

所述各组分的重量百分比含量组成为：聚四氟类乳液改性的无机磷酸盐10.00~25.00%，层状二硫属化合物7.20~25.00%、三氧化二锑4.20~15.00%，稀土氟化物0.50~5.80%，其余为水。

所述层状二硫属化合物为二硫化钼、二硫化钨，纯度≥98%。

所述稀土氟化物为氟化铈、氟化镧等，稀土氟化物的纯度≥98%。