1.课题来源与背景：课题来源：课题类型：横向经费，课题来源单位：北京空间飞行器总体设计部，项目名称：常温PTC材料2研制，合同编号：501-01-2018-0447。课题背景：随着深空探测技术的不断发展，对探测卫星续航能力的要求也在不断提高。解决深空探测卫星续航问题可以从减轻负荷和提高稳定性两大方面入手，现针对深空探测器多部位控温系统的减重问题，利用加热元件的正温度效应达到新型轻质自控温的目的，相比于传统的电薄膜加热技术，省去了主动控温回路、测温单元和控制单元，极大的减轻了控温系统的质量，使能源消耗更低，在达到控温和减重需求的同时还可以提高能源利用率。正温度系数材料，又称PTC(Positive Temperature Coefficient)材料，是一种具有正温度系数效应的热敏材料可被用作自控温加热材料，实现温度的自适应控制以减少热控系统的重量或体积，省去了其它控温电子部件（如PID控制系统）。通过PTC材料的特性研究，揭示导电功能和晶形相变高分子材料的设计和合成原理，使该材料在满足所需电热性能的前提下，兼有轻质柔性的特征，满足不同的应用环境，对航天热控技术的突破具有重要意义。项目组依托于华南理工大学的传热强化与过程节能教育部重点实验室，科研平台优良，具有武器装备保密资格（二级）认证及军工办专设的军工研究平台。本研究通过已有项目支持，得到相关发明专利7个，SCI论文1篇，得到居里温度点在39℃的PTC材料，强度达到5以上，电阻率为600Ω•cm同时具备一定的可重复性。
2.技术原理及性能指标：
技术原理：PTC材料自控温加热技术是近年发展起来的一种新型热控技术，指在电加热主动热控系统中依据PTC材料的特性，在不采用任何控温措施的条件下，即可把被控材料的温度控制在PTC材料的居里温度附近，简化主动电加热系统，大幅减轻主动热控系统的重量，降低热控系统能量消耗。该材料具有正温度系数效应，当温度较低时，材料的电阻率在一定的范围内保持基本不变或者变化很微小；而当温度达到该材料的特定转变温度点（居里温度点）时，该材料的电阻率会迅速地增大，从而呈现出从导体或者半导体到绝缘体的转变，将温度控制在居里温度附近。
性能指标：
①居里点要求:共研制2种PTC材料，2种材料的居里点分别为39±3℃、29±3℃。当PTC材料的温度从T0-20℃变化到T0℃时，PTC材料的阻值增大不小于5倍，其中T0为PTC材料的居里点。
②材料尺寸要求:单片PTC材料的“长×宽”尺寸不小于50mm×50mm，厚度不超过2mm。
③阻值要求:PTC材料的温度为T0时，阻值<500Ω。
3.技术的创造性与先进性：本项目针对航天器热控系统减重要求开发了居里点为常温、高PTC强度和良好热稳定性的PTC材料。本PCT材料经委托单位检测使用，满足航天器减重、降耗需求，应用本成果可提高航天器的空间利用率，保障了长时间续航能力，既可以服务于载人航天工程以及深空探测等国家重大科技工程，促进航天器热控技术发展，还可以服务于人类日常生活。
本成果具有自主知识产权，从实验室研发阶段开始全部依靠项目组自身研发设计，全面掌握产品核心技术，并进一步实现材料从实验室到生产线建设的自主研发、生产、升级、维护的全程可控。
4.技术的成熟程度，适用范围和安全性：该PTC材料具备质量轻，体积小，柔韧性好，性质稳定，使用寿命长和适应范围广等先进特点，能解决深空探测卫星续航时间长和热控体积有限的问题，在未来航空航天、航母远航、宇宙空间站等尖端领域有很强的适应性。高精端领域中，对温控技术要求越来越高，轻量化和小型化热控技术的需要越来越迫切。现有的热控技术都存在一定的问题（体积大、质量重、寿命短等），限制热控技术的使用范围。本项目技术成熟度已达到六级。利用轻质高效的PTC加热材料，正好克服了质量重的问题，可以广泛应用于未来航空航天、航母远航、宇宙空间站等尖端领域。因此小型化、轻量化的新型热控材料的应用不仅仅局限于此，因其具备此类优点，可使PTC复合材料不但可应用于航空航天领域，更对工业、医疗等方面具有广泛的应用。借助PTC材料自身的温度特性，结合具体的复配、设计、调试，可达到极端环境下，加热材料温度控制在温控点处，材料表面经绝缘处理安全可靠、简单轻便，适用范围广。
5.应用情况及存在的问题：指以及所存在的问题。目前材料还存在一定的缺陷：1、固化过程中材料易变软，这个问题在后续的研究中考虑封装和固定支撑相结合的方法来解决；2、材料在航天应用方面需要进过多种模拟及在轨测试，确保材料的可靠性和可重复性，以及老化和寿命数据的测试欠缺，这部分将在后续的研究中给出。