ارزيابي تاثير نسبت رنگدانه به رزين بر خواص نوري- حرارتي و عمومي پوشش‌هاي كنترل گرمايي سفيد سيليكاتي به كار رفته در ماهواره

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

رنگ هاي كنترل گرمايي پوشش هايي با خواص نوري و حرارتي ويژه هستند كه به منظور كنترل گرماي ورودي به سامانه هاي فضايي بر سطح بيروني آنها اعمال مي شوند. در تحقيق حاضر، به بررسي تاثير نسبت رنگدانه به رزين بر خواص عمومي و نوري - حرارتي رنگ هاي كنترل گرمايي پرداخته شده است. بدين منظور، با استفاده از رنگدانه اكسيد روي و رزين سيليكات پتاسيم با نسبت هاي مختلف رنگدانه به رزين، پوشش هايي تهيه و بر سطح آلومينيم اعمال شدند و خواص عمومي و نوري - حرارتي آنها بررسي شد. ضريب جذب خورشيدي و نشر گرمايي با استفاده از دستگاه هاي طيف سنج بازتابي و نشرسنج اندازه گيري شدند. ضخامت، انعكاس و براقيت نمونه ها با استفاده از تجهيزات مربوطه ارزيابي شد. به منظور انجام آزمون سايش، از دستگاه سايشTaber استفاده شد. چسبندگي پوشش ها با استفاده از آزمون نوار و دستگاه شين750 و مقاومت خمشي با استفاده از استوانه هاي مندرل اندازه گيري شد. ارزيابي سطح نمونه ها پس از سايش با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي انجام شد. نتايج نشان داد كه با افزايش نسبت رنگدانه به رزين، جذب خورشيدي، چسبندگي، مقاومت در برابر سايش، خمش و ضربه؛ كاهش و انعكاس و نشر گرمايي رنگ افزايش مي يابد. در نهايت رنگ با نسبت رنگدانه به رزين 4:1 به دليل داشتن جذب پايين و نشر بالا و خواص عمومي قابل قبول، به عنوان نمونه بهينه معرفي شد.

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.