一种镁锂合金超黑消杂光复合涂层及其制备方法和应用与流程

本申请涉及空间消杂光涂层领域，尤其涉及一种镁锂合金超黑消杂光复合涂层及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着航天器型号的不断发展，对航天器载荷逐渐大型化、减重的需求日益明显，同时对于光学相机、星敏感器等光学载荷表面的消杂光能力也提出了较高的要求。

2、航天器上的光学构件表面的杂散光会干扰光学相机、星敏感器对正常光学信号的捕捉，从而影响到航天器光学成像的质量以及姿轨控精度。为消除内部光线的漫反射等杂散光的影响，光学相机、星敏感器等光学构件表面应涂镀黑色等具有消杂光功能的覆盖层。

3、镁锂合金虽具有密度低等优点，符合轻量化的要求，但是镁锂合金本身不耐蚀，且金属表面本身的太阳吸收比较低，无法满足对杂散光的吸收要求。因此，需要对其进行消杂光表面处理，满足光学载荷零件防腐、消杂光的使用需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种镁锂合金超黑消杂光复合涂层及其制备方法，使得所述复合涂层具有优异的消杂光能力、结合强度和抗紫外线能力；

2、本申请的另外一个目的在于提供上述复合涂层在制备航天器光学零部件中的应用以及具体提供一种航天器光学零部件。

3、为了解决上述技术问题/达到上述目的或者至少部分地解决上述技术问题/达到上述目的，作为本申请的第一个方面，提供了一种镁锂合金超黑消杂光复合涂层的制备方法，包括：

4、步骤1、清洗镁锂合金并进行粗化；

5、步骤2、对镁锂合金进行微弧氧化，所述微弧氧化的电解液包括硅酸钠、焦磷酸钠和氢氧化钾；

6、步骤3、微弧氧化后对镁锂合金进行敏化、活化和还原；

7、步骤4、对镁锂合金进行化学镀镍，所述化学镀镍的镀液包括硫酸镍、次亚磷酸钠、羟基丁二酸钠和氨基乙酸钠；

8、步骤5、对镁锂合金进行超黑电化学刻蚀，所述超黑电化学刻蚀的刻蚀液包括草酸和丁二酸；完成电化学刻蚀后清洗、吹干，获得所述镁锂合金超黑消杂光复合涂层。

9、可选地，所述电解液包括15g/l～25g/l硅酸钠、15g/l～30g/l焦磷酸钠和20g/l～30g/l氢氧化钾。

10、可选地，所述镀液包括15g/l～25g/l硫酸镍、20g/l～30g/l次亚磷酸钠、30g/l～40g/l羟基丁二酸钠和8g/l～10g/l氨基乙酸钠。

11、可选地，所述刻蚀液包括15g/l～25g/l草酸和30g/l～40g/l丁二酸。

12、可选地，步骤3所述的还原采用次亚磷酸钠溶液进行还原。

13、作为本申请的第二个方面，提供了由本申请所述的制备方法制备的镁锂合金超黑消杂光复合涂层。

14、作为本申请的第三个方面，提供了本申请所述的镁锂合金超黑消杂光复合涂层在制备航天器光学零部件中的应用。

15、可选地，所述光学零部件包括光学相机和星敏感器。

16、作为本申请的第四个方面，还提供了一种航天器光学零部件，包括外表面涂覆有本申请所述的复合涂层的镁锂合金外壳。

17、本申请采用微弧氧化和化学镀镍、超黑化刻蚀的工艺路线，利用适宜的电解液、镀液和刻蚀液完成复合涂层的制备，提高镁锂合金基材的结合力强度、抗紫外线能力，以及对杂散光的吸收能力，其消杂光波段包括紫外、可见、近红外等波段(包括但不限于200nm～2500nm)，太阳吸收比≥0.97，且具有良好的空间环境稳定性。此外，本申请复合涂层还具备导电、挥发物极低的特性，有利于减少表面静电积聚，减少可凝挥发物凝结干扰光学镜头成像等问题。

技术特征：

1.一种镁锂合金超黑消杂光复合涂层的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解液包括15g/l～25g/l硅酸钠、15g/l～30g/l焦磷酸钠和20g/l～30g/l氢氧化钾。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镀液包括15g/l～25g/l硫酸镍、20g/l～30g/l次亚磷酸钠、30g/l～40g/l羟基丁二酸钠和8g/l～10g/l氨基乙酸钠。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀液包括15g/l～25g/l草酸和30g/l～40g/l丁二酸。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的还原采用次亚磷酸钠溶液进行还原。

6.权利要求1-5任意一项所述的制备方法制备的镁锂合金超黑消杂光复合涂层。

7.权利要求6所述的镁锂合金超黑消杂光复合涂层在制备航天器光学零部件中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述光学零部件包括光学相机和星敏感器。

9.一种航天器光学零部件，其特征在于，包括外表面涂覆有权利要求6所述的复合涂层的镁锂合金外壳。

技术总结
本申请涉及空间消杂光涂层领域，公开了一种镁锂合金超黑消杂光复合涂层及其制备方法和应用。本申请采用微弧氧化和化学镀镍、超黑化刻蚀的工艺路线，利用适宜的电解液、镀液和刻蚀液完成复合涂层的制备，提高镁锂合金基材的结合力强度、抗紫外线能力，以及对杂散光的吸收能力，其消杂光波段包括紫外、可见、近红外等波段(包括但不限于200nm～2500nm)，太阳吸收比≥0.97，且具有良好的空间环境稳定性。此外，本申请复合涂层还具备导电、挥发物极低的特性，有利于减少表面静电积聚，减少可凝挥发物凝结干扰光学镜头成像等问题。

技术研发人员：王景润,王楠,文陈,冯磊,白晶莹,李聪,李思振,赵涟景,董源,程德,徐俊杰,武鑫
受保护的技术使用者：北京星驰恒动科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29