ارزیابی تأثیر نسبت رنگدانه به رزین بر خواص نوری- حرارتی و عمومی پوشش‌های کنترل گرمایی سفید سیلیکاتی به کار رفته در ماهواره

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، شاهینشهر، اصفهان، ایران

2 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر

3 دانشکده علوم کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، شاهین‌شهر

چکیده

رنگ‌های کنترل گرمایی پوشش‌هایی با خواص نوری و حرارتی ویژه هستند که به منظور کنترل گرمای ورودی به سامانه‌های فضایی بر سطح بیرونی آنها اعمال می‌شوند. در تحقیق حاضر، به بررسی تأثیر نسبت رنگدانه به رزین بر خواص عمومی و نوری - حرارتی رنگ‌های کنترل گرمایی پرداخته شده است. بدین منظور، با استفاده از رنگدانه اکسید روی و رزین سیلیکات پتاسیم با نسبت‌های مختلف رنگدانه به رزین، پوشش‌هایی تهیه و بر سطح آلومینیم اعمال شدند و خواص عمومی و نوری - حرارتی آنها بررسی شد. ضریب جذب خورشیدی و نشر گرمایی با استفاده از دستگاه‌های طیف سنج‌بازتابی و نشرسنج اندازه‌گیری شدند. ضخامت، انعکاس و براقیت نمونه‌ها با استفاده از تجهیزات مربوطه ارزیابی شد. به منظور انجام آزمون سایش، از دستگاه سایشTaber استفاده شد. چسبندگی پوشش‌ها با استفاده از آزمون نوار و دستگاه شین750 و مقاومت خمشی با استفاده از استوانه‌های مندرل اندازه‌گیری شد. ارزیابی سطح نمونه‌ها پس از سایش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت رنگدانه به رزین، جذب خورشیدی، چسبندگی، مقاومت در برابر سایش، خمش و ضربه؛ کاهش و انعکاس و نشر گرمایی رنگ افزایش می‌یابد. در نهایت رنگ با نسبت رنگدانه به رزین 4:1 به دلیل داشتن جذب پایین و نشر بالا و خواص عمومی قابل قبول، به عنوان نمونه بهینه معرفی شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Pigment to Binder Ratio Effect on Properties of White Silicate Thermal Control Paints Used on Satellite

نویسندگان [English]

  • N. Kiomarsipour 1
  • R. Shojarazavi 2
  • K. Ghani 3
1 Department of Materials Engineering, Malek Ashtar University of Technology
2 Department of Materials Engineering, Malek Ashtar University of TechnologyوShahin Shahr
3 Department of Materials Engineering, Malek Ashtar University of Technology
چکیده [English]

Thermal control paints are coatings with special thermo-optical properties that applied on the spacecraft outer surfaces to control the input and output heat. In this work, for evaluation of pigment to binder effect on white silicate thermal control paints properties, samples were made by ZnO pigment and potassium silicate binder in several pigment to binder ratios, then were applied on aluminum substrate. Solar absorptance and thermal emittance measurements were performed with spectroreflectometer and emissometer. Thickness, reflectance and gloss measurements were performed with their instruments. For abrasion, adhesion and bend tests, Taber, 750 sheen tape test and mandrel instruments were used. Surface evaluation was performed with scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that increasing pigment to binder ratio led to reduction of solar absorptance, adhesion, wear, bend and impact resistance and increasing thermal emittance and reflectance. Finally, the paint with 4:1 pigment to binder ratio was introduced as the optimum sample.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thermal control paint
  • Zinc oxide
  • Potassium silicate
  • satellite
  • Optical property