静電植毛法による広帯域光低反射率面の形成に関する研究

静电植绒法形成宽带低反射率表面的研究

• 批准号: 16656099
• 负责人: 関井 康雄
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Chiba Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656099/
• 关键词: 静電植毛; カーボンファイバー; 正反射率; 拡散反射率; 熱放射率; カロリメトリック法; カーボンファイバーパイル; 光反射率; FTIR; 紫外・可視・近赤外分光光度計; 熱設計; 宇宙機器

人工衛星等に搭載される電子機器を宇宙空間で正常に動作させるには搭載機器の温度を許容される範囲内に収めうる熱設計を行なう必要がある。このため、衛星搭載機器の熱設計に際しては、機器の温度を所定の範囲内に収め、しかも長期間にわたって温度を一定に保ちうる材料の選定が必要となる。宇宙機器の表面形成法として、一般に金メッキや黒色ペイントを塗布する方法が用いられているが、本研究は衛星搭載機器などの熱制御をより効率的に行なえる表面を形成する方法として、黒体面に近い光反射特性を示すことが期待されるカーボンファイバーパイルを用いた静電植毛面の形成と、この方法によって得られる植毛面の特性を明らかにすることを目的として平成16年度、17年度の2年間にわたり行なったものである。平成16年度の研究ではカーボンファイバー植毛面の形成条件と植毛面の光反射特性の検討を行ない、当初の目論見どおり、カーボンファイバー植毛面が、紫外光〜赤外光の広範囲な波長領域の入射光に対し、反射率1%以下の低い反射率を有する植毛面形成条件を明らかにすることができた。この成果を基に、平成17年度の研究では、主にカーボンファイバー植毛面の放射伝熱特性について検討した。具体的には作成したカーボンファイバー植毛面試料について、光反射率の測定を行なうのと併せて、スペースチェンバーを利用して宇宙環境を模擬した超高真空・極低温環境下における熱放射率をカロリメトリック法により測定し、カーボンファイバー静電植毛面の放射伝熱特性について総合的に考察した。その結果、カーボンファイバー植毛面の熱放射率の測定値は最高値0.98と評価され、黒体面に近い値であることを確かめた。本年の実験結果を含む本研究の成果は、平成17年の静電気学会全国大会、2005年8月に中国北京市で開催された高電圧工学国際会議(ISH2005)において研究発表を行なうとともに、静電気学会誌上の論文に取りまとめ報告した(静電気学会誌、Vol.29,No.2、pp.)

为了使人造卫星上搭载的电子设备能够在太空中正常运行，需要进行热设计，使星载设备的温度保持在允许的范围内。为此，在对卫星设备进行热设计时，需要选择能够使设备温度保持在预定范围内并长期保持恒温的材料。通常采用镀金或黑色涂料作为形成航天设备表面的方法，但本研究旨在开发黑体表面作为形成可以更有效地控制星载设备热量的表面的方法。这项研究的目的是利用碳纤维绒形成静电植绒表面，预计其会表现出与类似的光反射特性。这项研究进行了两年。在2004年的研究中，我们研究了碳纤维植绒表面的形成条件以及植绒表面的光反射特性。按照最初的计划，我们发现碳纤维植绒表面可以吸收从紫外到可见光的广泛波长的入射光。相比之下，我们能够阐明形成具有1%以下的低反射率的植绒表面的条件。基于这一结果，我们在2005年的研究中，主要研究了碳纤维植绒表面的辐射传热特性。具体来说，除了测量制作的碳纤维植绒表面样品的光反射率外，我们还测量了使用太空室模拟太空环境的超高真空和极低温环境下的热辐射率。采用公制方法测量并综合讨论了碳纤维静电植绒表面的传输特性。结果，碳纤维植绒表面的热辐射率的测量值被评估为最高值0.98，这被证实接近于黑体表面的热辐射率。这项研究的结果，包括今年的实验结果，已在2005年8月于中国北京举行的日本静电学会2005年全国会议暨高电压工程国际会议（ISH2005）上发表。学术期刊上发表的论文（Journal of the Society of Electrostatics，第 29 卷，第 2 期，第 29 页）

项目成果

カーボンファイバーパイルを用いた静電植毛面の光反射率の測定

使用碳纤维绒测量静电植绒表面的光反射率

• 发表时间: 2005
• 期刊: 静電気学会誌 29巻2号
• 作者: 井坂勉;長谷川昌一;寺島俊介;関井康雄;林友直
• 通讯作者: 林友直