柔性无机电致变发射率材料及其制备方法与应用.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910524119.1 (22)申请日 2019.06.18 (71)申请人 上海空间电源研究所 地址 200245 上海市闵行区东川路2965号 (72)发明人 唐道远徐建明张冬冬吴敏 马宁华曹章轶蒋帅 (74)专利代理机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 刘洁 (51)Int.Cl. C23C 14/35(2006.01) C23C 14/02(2006.01) C23C 14/20(2006.01) C23C 14/08(2006.01) C23C 14/4。

2、8(2006.01) C23C 14/06(2006.01) G02F 1/153(2006.01) (54)发明名称 一种柔性无机电致变发射率材料及其制备 方法与应用 (57)摘要 本发明提供了一种柔性无机电致变发射率 材料及其制备方法与应用， 属于材料工程技术领 域。 所述柔性无机电致变发射率材料， 包括自下 而上依次设置的柔性衬底层、 金属层、 下电极层、 氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层氧化钨电致 变发射率层和上电极层， 其中， 所述氧化镍离子 存储层、 氧化钽电解质层氧化钨电致变发射率层 均注有氢离子， 所述柔性衬底层为聚酰亚胺、 聚 乙烯或聚酯层， 所述金属层为铬、 铂或钼层， 。

3、所述 上电极层设有金属光栅结构。 该材料可以弯曲， 因此可以灵活的覆盖在航天器不规则的外表面， 使用范围广。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 110184576 A 2019.08.30 CN 110184576 A 1.一种柔性无机电致变发射率材料， 其特征在于， 包括自下而上依次设置的柔性衬底 层、 金属层、 下电极层、 氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层氧化钨电致变发射率层和上电 极层， 其中， 所述氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层及氧化钨电致变发射率层均注有氢离 子， 所述柔性衬底层为聚酰亚胺、 聚乙烯或聚酯层， 所述金属层为铬、 铂或钼层， 所述上电极 层为金属光栅结构。

4、。 2.根据权利要求1所述的柔性无机电致变发射率材料， 其特征在于， 所述柔性衬底层的 厚度为4060 m， 所述金属层厚度为812nm。 3.根据权利要求2所述的柔性无机电致变发射率材料， 其特征在于， 所述柔性衬底层为 聚酰亚胺层， 所述金属层为铬层。 4.根据权利要求1所述的柔性无机电致变发射率材料， 其特征在于， 所述下电极层的厚 度为4060nm； 所述氧化镍离子存储层的厚度为100200nm； 所述氧化钽电解质层的厚度 为250350nm； 所述氧化钨电致变发射率层的厚度为400600nm； 所述上电极层的厚度为 4060nm。 5.根据权利要求1所述的柔性无机电致变发射率材料， 。

5、其特征在于， 所述下电极层和上 电极层均为导电金属材料， 所述导电金属材料为铝、 铜、 银或金。 6.一种柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： (1)在柔性衬底层表面沉积金属层， 所述金属层为铬、 铂或钼层； (2)在所述金属层表面沉积下电极层； (3)在所述下电极层表面沉积氧化镍离子存储层； (4)在所述氧化镍离子存储层表面沉积氧化钽电解质层； (5)在所述氧化钽电解质层表面沉积氧化钨电致变发射率层； (6)在所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电极材料， 并将所述上电极材料制备成 金属光栅结构， 得到上电极层； (7)对步骤(6)得到的材料进行氢离子注入， 得到。

6、氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层 及氧化钨电致变发射率层均注有氢离子的柔性无机电致变发射率材料。 7.根据权利要求6所述的柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 步骤 (1)所述的在柔性衬底层表面沉积金属层， 包括： 先对柔性衬底层进行等离子清洗刻蚀， 清洗刻蚀的溅射功率为100150W、 溅射时间为 80100S， 然后在所述柔性衬底层表面沉积金属层。 8.根据权利要求7所述的柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 所述的 在所述柔性衬底层表面沉积金属层， 包括： 所述柔性衬底层置于直流磁控溅射设备中， 以金属层材料作为靶材， 抽真空至10- 4Pa， 加热温度至8。

7、0120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅射功率 为80120W， 在所述柔性衬底层表面沉积金属层。 9.根据权利要求6所述的柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 步骤 (2)所述的在所述金属层表面沉积下电极层， 包括： 将步骤(1)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以下电极材料作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至80120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅射功 率为250350W， 在所述金属层表面沉积下电极层。 权利要求书 1/2 页 2 CN 110184576 A 2 10.根据权利要求6所述的柔性无机。

8、电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 步骤 (3)所述的在所述下电极层表面沉积氧化镍离子存储层， 包括： 将步骤(2)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以镍金属作为靶材， 抽真空至10- 4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例通入惰性气体和氧气， 并保 持至少30mbar工艺气压， 控制溅射功率为150250W， 在所述下电极层表面沉积氧化镍离子 存储层。 11.根据权利要求6所述的柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 步骤 (4)所述的在所述氧化镍离子存储层表面沉积氧化钽电解质层， 包括： 将步骤(3)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以。

9、钽金属作为靶材， 抽真空至10- 4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例通入惰性气体和氧气， 并保 持至少3mbar工艺气压， 控制溅射功率为100200W， 在所述氧化镍离子存储层表面沉积氧 化钽电解质层。 12.根据权利要求6所述的柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 步骤 (5)所述的在所述氧化钽电解质层表面沉积氧化钨电致变发射率层， 包括： 将步骤(4)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以钨金属作为靶材， 抽真空至10- 4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例通入惰性气体和氧气， 并保 持至少5mbar工艺气压。

10、， 控制溅射功率为180220W， 在所述氧化钽电解质层表面沉积氧化 钨电致变发射率层。 13.根据权利要求6所述的柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 步骤 (6)所述的在所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电极材料， 将所述上电极材料制备成 金属光栅结构， 包括： 将步骤(5)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以上电极材料作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至80120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅射功 率为250350W， 在在所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电极材料， 然后采用光刻刻蚀 工艺， 将沉积的上电极材料制备成金属光栅结。

11、构。 14.根据权利要求6所述的柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 其特征在于， 步骤 (7)所述的对步骤(6)得到的材料进行氢离子注入， 包括： 步骤(6)得到的材料插入氢离子电解质溶液中并与负极连接， 通电， 注入氢离子。 15.权利要求14任一项提供的柔性无机电致变发射率材料作为热控材料在航天领域 的应用。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110184576 A 3 一种柔性无机电致变发射率材料及其制备方法与应用 技术领域 0001 本发明涉及材料工程技术领域， 特别提供了一种柔性无机电致变发射率材料及其 制备方法与应用。 背景技术 0002 热控涂层是航天器热控系统中所采用的一种非。

12、常有效的热控制技术， 广泛应用于 航天热控制领域。 热控涂层通过调整物体表面的热辐射性质， 维持外表面能量吸收和辐射 的平衡， 从而达到控制物体温度的目的。 其最重要的两个参数是太阳吸收率和发射率， 传统 热控涂层的太阳光谱吸收特性和红外发射特性是固定的， 无法随外界环境的变化而改变， 难以满足航天器在辐照区和阴影区的自适应温控需求。 0003 随着航天技术的不断发展， 新型航天器逐步向小型化， 复杂化， 多功能的方向发 展， 对具有较强适应能力的智能型热控涂层的需求也愈加强烈， 研究一种新型的具有很强 的自主调节能力的智能热控涂层， 对于实现航天器的自主热控制具有重要的意义。 应用智 能热控。

13、涂层可节省电加热功率90左右， 减轻热控制质量75左右。 0004 电致变发射率器件作用机理是： 在外加电场的作用下， 由于电子及离子的注入、 抽 出引起的材料电子结构发生可逆转的改变， 从而实现对发射率的调制作用。 按照材料属性 可以分为无机电致变发射率材料和有机电致变发射率材料。 无机材料以过渡金属氧化物为 代表， 有机材料主要指聚苯胺、 聚噻吩等聚合物。 有机材料的抗辐照能力较弱， 无机电致变 发射率材料在空间环境适应性方面有独特优势。 目前报道的电致变发射率材料都是采用刚 性衬底， 优势为衬底耐温性好， 材料沉积工艺简单， 但是其不能弯曲， 因此适用性方面受到 了限制。 发明内容 00。

14、05 针对现有技术中存在的问题， 本发明实施例提供了一种柔性无机电致变发射率材 料及其制备方法与应用， 该材料可以弯曲， 因此可以灵活的覆盖在航天器不规则的外表面， 使用范围广。 0006 本发明的技术解决方案是： 0007 一种柔性无机电致变发射率材料， 包括自下而上依次设置的柔性衬底层、 金属层、 下电极层、 氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层氧化钨电致变发射率层和上电极层， 其中， 所述氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层及氧化钨电致变发射率层均注有氢离子， 所述柔 性衬底层为聚酰亚胺、 聚乙烯或聚酯层， 所述金属层为铬、 铂、 或钼层， 所述上电极层为金属 光栅结构。 0008 在一可选。

15、实施例中， 所述柔性衬底层的厚度为4060 m， 所述金属层厚度为8 12nm。 0009 在一可选实施例中， 所述柔性衬底层为聚酰亚胺层， 所述金属层为铬层。 0010 在一可选实施例中， 所述下电极层的厚度为4060nm； 所述氧化镍离子存储层的 说明书 1/7 页 4 CN 110184576 A 4 厚度为100200nm； 所述氧化钽电解质层的厚度为250350nm； 所述氧化钨电致变发射率 层的厚度为400600nm； 所述上电极层的厚度为4060nm。 0011 在一可选实施例中， 所述下电极层和上电极层均为导电金属材料， 所述导电金属 材料为铝、 铜、 银或金。 0012 一种。

16、柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 包括以下步骤： 0013 (1)在柔性衬底层表面沉积金属层， 所述金属层为铬、 铂、 或钼层； 0014 (2)在所述金属层表面沉积下电极层； 0015 (3)在所述下电极层表面沉积氧化镍离子存储层； 0016 (4)在所述氧化镍离子存储层表面沉积氧化钽电解质层； 0017 (5)在所述氧化钽电解质层表面沉积氧化钨电致变发射率层； 0018 (6)在所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电极材料， 并将所述上电极材料制 备成金属光栅结构， 得到上电极层； 0019 (7)对步骤(6)得到的材料进行氢离子注入， 得到氧化镍离子存储层、 氧化钽电解 质层氧化钨电致。

17、变发射率层均注有氢离子的柔性无机电致变发射率材料。 0020 在一可选实施例中， 步骤(1)所述的在柔性衬底层表面沉积金属层， 包括： 0021 先对柔性衬底层进行等离子清洗刻蚀， 清洗刻蚀的溅射功率为100150W、 溅射时 间为80100S， 然后在所述柔性衬底层表面沉积金属层。 0022 在一可选实施例中， 所述的在所述柔性衬底层表面沉积金属层， 包括： 0023 所述柔性衬底层置于直流磁控溅射设备中， 以金属层材料作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至80120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅射功 率为80120W， 在所述柔性衬底层表面沉积金属。

18、层。 0024 在一可选实施例中， 步骤(2)所述的在所述金属层表面沉积下电极层， 包括： 0025 将步骤(1)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以下电极材料作为靶材， 抽真空 至10-4Pa， 加热温度至80120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅 射功率为250350W， 在所述金属层表面沉积下电极层。 0026 在一可选实施例中， 步骤(3)所述的在所述下电极层表面沉积氧化镍离子存储层， 包括： 0027 将步骤(2)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以镍金属作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例。

19、通入惰性气体和氧气， 并 保持至少30mbar工艺气压， 控制溅射功率为150250W， 在所述下电极层表面沉积氧化镍离 子存储层。 0028 在一可选实施例中， 步骤(4)所述的在所述氧化镍离子存储层表面沉积氧化钽电 解质层， 包括： 0029 将步骤(3)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以钽金属作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例通入惰性气体和氧气， 并 保持至少3mbar工艺气压， 控制溅射功率为100200W， 在所述氧化镍离子存储层表面沉积 氧化钽电解质层。 0030 在一可选实施例中， 步骤(5)所述的在所述氧化钽电解。

20、质层表面沉积氧化钨电致 变发射率层， 包括： 说明书 2/7 页 5 CN 110184576 A 5 0031 将步骤(4)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以钨金属作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例通入惰性气体和氧气， 并 保持至少5mbar工艺气压， 控制溅射功率为180220W， 在所述氧化钽电解质层表面沉积氧 化钨电致变发射率层。 0032 在一可选实施例中， 步骤(6)所述的在所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电 极材料， 将所述上电极材料制备成金属光栅结构， 包括： 0033 将步骤(5)得到的材料置于直流磁控溅射设。

21、备中， 以上电极材料作为靶材， 抽真空 至10-4Pa， 加热温度至80120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅 射功率为250350W， 在在所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电极材料， 然后采用光刻 刻蚀工艺， 将沉积的上电极材料制备成金属光栅结构。 0034 在一可选实施例中， 步骤(7)所述的对步骤(6)得到的材料进行氢离子注入， 包括： 0035 步骤(6)得到的材料插入氢离子电解质溶液中并与负极连接， 通电， 注入氢离子。 0036 上述柔性无机电致变发射率材料作为热控材料在航天领域的应用。 0037 本发明与现有技术相比的有益效果包括： 0038 本发。

22、明实施例提供的柔性无机电致变发射率材料， 通过采用聚酰亚胺、 聚乙烯或 聚酯层作为柔性衬底， 通过在柔性衬底上制备铬、 铂、 或钼使柔性材料表面金属化， 从而实 现与下电极层的有效结合， 得到柔性无机电致变发射率材料； 该材料可以弯曲， 因此可以灵 活的覆盖在航天器不规则的外表面， 使用范围广。 附图说明 0039 图1为本发明一具体实施例提供的一种用于航天热控的柔性电致变发射率材料的 制备方法流程图； 0040 图2为本发明一具体实施例提供的聚酰亚胺衬底金属化工艺示意图； 0041 图3为本发明一具体实施例提供的一种用于航天热控的柔性电致变发射率材料结 构示意图； 0042 图4为本发明一具。

23、体实施例提供的一种用于航天热控的柔性电致变发射率材料的 发射率调制曲线图。 具体实施方式 0043 以下将结合附图及具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。 0044 本发明实施例提供了一种柔性无机电致变发射率材料， 包括自下而上依次设置的 柔性衬底层、 金属层、 下电极层、 氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层氧化钨电致变发射率 层和上电极层， 其中， 所述氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层及氧化钨电致变发射率层均 注有氢离子， 所述柔性衬底层为聚酰亚胺、 聚乙烯或聚酯层， 所述金属层为铬、 铂、 或钼层， 所述上电极层为金属光栅结构。 0045 具体地， 本发明实施例中， 下电极层。

24、、 氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层氧化钨 电致变发射率层和上电极层均可与现有无机电致变发射率材料相同， 本发明不作限定； 所 述下电极层和上电极层均为导电金属材料， 且下电极层和上电极层材料可以相同也可以不 同， 所述导电金属材料优选铝、 铜、 银或金。 说明书 3/7 页 6 CN 110184576 A 6 0046 本发明实施例提供的柔性无机电致变发射率材料， 通过采用聚酰亚胺、 聚乙烯或 聚酯层作为柔性衬底， 通过在柔性衬底上制备铬、 铂、 或钼使柔性材料表面金属化， 从而实 现与下电极层的有效结合， 得到柔性无机电致变发射率材料； 该材料可以弯曲， 因此可以灵 活的覆盖在航天器不。

25、规则的外表面， 使用范围广。 0047 具体地， 所述柔性衬底层的厚度优选4060 m， 所述金属层厚度优选812nm。 当 柔性衬底层和金属层选用上述厚度时， 既能保证金属层有效沉积在柔性衬底层表面使柔性 衬底层金属化， 又能有效改善下沉积材料与柔性衬底之间附着力。 在一具体实施例中， 所述 柔性衬底层为聚酰亚胺层， 所述金属层为铬层。 当柔性衬底层采用聚酰亚胺层、 金属层采用 铬层时， 沉积材料与柔性衬底的附着力最佳， 采用划格法测试(国标GB/T9286-88)， 附着力 达到0级。 0048 具体地， 所述下电极层的厚度优选4060nm； 所述氧化镍离子存储层的厚度优选 100200n。

26、m； 所述氧化钽电解质层的厚度优选250350nm； 所述氧化钨电致变发射率层的 厚度优选400600nm； 所述上电极层的厚度优选4060nm。 当上下电机层及各功能层选择 上述厚度时， 可以保证偏置电压的有效加载， 同时电子及离子可以有效在响应功能层间输 运， 从而实现发射率的有效调制。 0049 本发明实施例还提供了一种柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 包括以下步 骤： 0050 步骤(1)： 在柔性衬底层表面沉积金属层， 所述金属层为铬、 铂、 或钼层； 0051 步骤(2)： 在所述金属层表面沉积下电极层； 0052 步骤(3)： 在所述下电极层表面沉积氧化镍离子存储层； 005。

27、3 步骤(4)： 在所述氧化镍离子存储层表面沉积氧化钽电解质层； 0054 步骤(5)： 在所述氧化钽电解质层表面沉积氧化钨电致变发射率层； 0055 步骤(6)： 在所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电极材料， 并将沉积的所述上 电极材料制备成金属光栅结构， 得到上电极层； 0056 步骤(7)： 对步骤(6)得到的材料进行氢离子注入， 得到氧化镍离子存储层、 氧化钽 电解质层及氧化钨电致变发射率层均注有氢离子的柔性无机电致变发射率材料。 0057 具体地， 本发明实施例中， 下电极层、 氧化镍离子存储层、 氧化钽电解质层氧化钨 电致变发射率层和上电极层的制备方法均可与现有无机电致变发射率材。

28、料相同， 本发明不 作限定； 0058 本实施例用于制备上述实施例提供的柔性无机电致变发射率材料， 有关柔性无机 电致变发射率材料的具体描述及效果参见上述材料实施例， 在此不再赘述。 0059 本发明实施例提供的柔性无机电致变发射率材料的制备方法， 通过采用聚酰亚 胺、 聚乙烯或聚酯层作为柔性衬底， 通过在柔性衬底上制备铬、 铂或钼使柔性材料表面金属 化， 从而实现与下电极层的有效结合， 得到柔性无机电致变发射率材料； 该材料可以弯曲， 因此可以灵活的覆盖在航天器不规则的外表面， 使用范围广。 0060 具体地， 步骤(1)所述的在柔性衬底层表面沉积金属层， 包括： 0061 先对柔性衬底层进。

29、行等离子清洗刻蚀， 清洗刻蚀的溅射功率为100150W、 溅射时 间为80100S， 然后在所述柔性衬底层表面沉积金属层。 0062 具体地， 所述的在所述柔性衬底层表面沉积金属层， 包括： 说明书 4/7 页 7 CN 110184576 A 7 0063 所述柔性衬底层置于直流磁控溅射设备中， 以金属层材料作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至80120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅射功 率为80120W， 在所述柔性衬底层表面沉积金属层。 该工艺可实现柔性衬底金属化， 等离子 体清洗处理提高了柔性衬底的粗糙度， 同时活化了表面分子键， 具有低膨胀。

30、系数金属薄层 的引入， 可以抵消柔性衬底与后面沉积层材料膨胀系数失配问题， 综合作用即有效增强沉 积材料与柔性衬底的附着力， 该工艺简单可靠， 同时与后面的材料层沉积工艺具有很好的 兼容性。 0064 具体地， 步骤(2)所述的在所述金属层表面沉积下电极层， 包括： 0065 将步骤(1)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以下电极材料作为靶材， 抽真空 至10-4Pa， 加热温度至80120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅 射功率为250350W， 在所述金属层表面沉积下电极层。 该工艺简单且兼容性强， 可以得到 具有良好导电性的下电极材料。 0066 具体地，。

31、 步骤(3)所述的在所述下电极层表面沉积氧化镍离子存储层， 包括： 0067 将步骤(2)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以镍金属作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例通入惰性气体和氧气， 并 保持至少30mbar工艺气压， 控制溅射功率为150250W， 在所述下电极层表面沉积氧化镍离 子存储层。 该工艺简单且兼容性强， 制备的无机氧化镍材料具有良好的氢离子存储性能。 0068 具体地， 步骤(4)所述的在所述氧化镍离子存储层表面沉积氧化钽电解质层， 包 括： 0069 将步骤(3)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以钽金属作为。

32、靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例通入惰性气体和氧气， 并 保持至少3mbar工艺气压， 控制溅射功率为100200W， 在所述氧化镍离子存储层表面沉积 氧化钽电解质层。 该工艺简单且兼容性强， 制备的无机氧化钽材料具有良好的氢离子导电 性及电子绝缘性。 0070 具体地， 步骤(5)所述的在所述氧化钽电解质层表面沉积氧化钨电致变发射率层， 包括： 0071 将步骤(4)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以钨金属作为靶材， 抽真空至 10-4Pa， 加热温度至180220， 然后按照体积比为35： 1的比例通入惰性气体和氧气， 并 保。

33、持至少5mbar工艺气压， 控制溅射功率为180220W， 在所述氧化钽电解质层表面沉积氧 化钨电致变发射率层。 该工艺简单且兼容性强， 制备的无机氧化钨材料， 通过离子的注入和 抽出， 在不同价态间的转变， 实现在红外波段材料发射率的有效调制。 0072 具体地， 步骤(6)所述的在所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电极材料， 并在 所述上电极材料上制备金属光栅， 包括： 0073 将步骤(5)得到的材料置于直流磁控溅射设备中， 以上电极材料作为靶材， 抽真空 至10-4Pa， 加热温度至80120， 然后通入惰性气体， 并保持至少3mbar工艺气压， 控制溅 射功率为250350W， 在在。

34、所述氧化钨电致变发射率层表面沉积上电极材料， 然后采用光刻 刻蚀工艺， 在沉积的上电极材料上制备金属光栅。 该工艺操作简单， 制备的金属光栅具有良 好的导电性， 同时在红外波段具有良好的透过率。 0074 具体地， 步骤(7)所述的对步骤(6)得到的材料进行氢离子注入， 包括： 说明书 5/7 页 8 CN 110184576 A 8 0075 步骤(6)得到的材料插入氢离子电解质溶液中并与负极连接， 通电， 注入氢离子。 该工艺操作简单， 可以实现氢离子对各功能层材料的有效注入。 0076 本发明实施例采用磁控溅射工艺， 各层薄膜材料沉积均匀性好， 制备的无机全固 态电致变发射率材料， 具有。

35、良好的红外发射率调制性能， 无机全固态决定了其具有良好的 空间适用性。 另外本发明采用柔性衬底材料， 开发了聚酰亚胺金属化工艺， 提高了沉积材料 与柔性衬底的附着力， 解决了材料易脱落的问题， 使其能充分发挥柔性的特点， 可覆盖在航 天器弯曲或不规则的表面， 提高了其在航天热控中的应用性。 0077 以下为本发明的一个具体实施例： 0078 本实施例提供了一种用于航天热控的柔性电致变发射率材料， 如图1所示， 其制备 方法包括： 0079 S11： 选择50微米厚聚酰亚胺柔性衬底材料， 裁切成设备载具对应的尺寸， 得到柔 性衬底层。 0080 S12： 如图2所示， 将柔性衬底层与设备载具固定。

36、好， 采用Ar离子直接轰击聚酰亚胺 柔性衬底层， 控制溅射功率为100W， 溅射时间为100S； 然后放入直流磁控溅射设备中， 靶材 选择铬金属靶材， 抽真空至10-4Pa， 加热温度至100， 通入氩气， 并保持3mbar工艺气压， 溅 射功率100W， 沉积厚度10纳米， 完成衬底金属化， 得到金属层。 0081 S13： 将上一步骤制备完成的金属化材料连同载具一起放入直流磁控溅射设备中， 靶材选择铝金属靶材， 抽真空至10-4Pa， 加热温度至100， 通入氩气， 并保持3mbar工艺气 压， 溅射功率300W， 沉积厚度50纳米， 制备下电极层。 0082 S14： 将上一步骤制备完成。

37、的材料连同载具一起放入直流磁控溅射设备中， 靶材选 择镍金属靶材， 抽真空至10-4Pa， 加热温度至200， 按4:1比例通入氩气与氧气， 并保持 30mbar工艺气压， 溅射功率200W， 沉积厚度150纳米， 制备离子存储层。 0083 S15： 将上一步骤制备完成的材料连同载具一起放入直流磁控溅射设备中， 靶材选 择钽金属靶材， 抽真空至10-4Pa， 加热温度至200， 按4:1比例通入氩气与氧气， 并保持 3mbar工艺气压， 溅射功率150W， 沉积厚度300纳米， 制备电解质层。 0084 S16： 将上一步骤制备完成的材料连同载具一起放入直流磁控溅射设备中， 靶材选 择钨金属。

38、靶材， 抽真空至10-4Pa， 加热温度至200， 按4:1比例通入氩气与氧气， 并保持 5mbar工艺气压， 溅射功率200W， 沉积厚度500纳米， 制备电致变发射率层。 0085 S17： 将上一步骤制备完成的材料连同载具一起放入直流磁控溅射设备中， 靶材选 择铝金属靶材， 抽真空至10-4Pa， 加热温度至100， 通入氩气， 并保持3mbar工艺气压， 溅射 功率300W， 沉积厚度50纳米， 然后将材料取出， 采用光刻刻蚀的工艺， 制备金属光栅上电极 层。 0086 S18： 采用电化学工作站的方式注入氢离子， 将制备的电致变发射率复合材料垂直 插入氢离子电解质溶液中并与工作站负极。

39、连接， 通电注入氢离子， 得到如图3所示的用于航 天热控的柔性电致变发射率材料， 该用于航天热控的柔性电致变发射率材料的发射率调制 曲线如图4所示。 0087 以上所述， 仅为本发明一个具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都 应涵盖在本发明的保护范围之内。 说明书 6/7 页 9 CN 110184576 A 9 0088 本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。 说明书 7/7 页 10 CN 110184576 A 10 图1 说明书附图 1/3 页 11 CN 110184576 A 11 图2 图3 说明书附图 2/3 页 12 CN 110184576 A 12 图4 说明书附图 3/3 页 13 CN 110184576 A 13 。