بررسي رفتار پوشش هاي كنترل گرمايي سفيد پايه سيليكاتي در برابر شرايط شبيه سازي شده محيط فضا

Evaluation of Silicate White Thermal Control Coatings in a Simulated Space Environment

پوشش هاي كنترل گرمايي به منظور حفاظت از سامانه هاي فضايي در برابر عوامل مخرب موجود در فضا، بر سطح خارجي آن ها اعمال مي شوند. در تحقيق حاضر، با استفاده از رنگ دانه هاي اكسيد روي، دي اكسيد تيتانيم و يك رنگ دانه توليد شده به همراه رزين سيليكات پتاسيم، پوشش كنترل گرمايي سفيد توليد و آنگاه به منظور بررسي مقاومت آن در برابر شرايط شبيه سازي شده محيط فضا؛ در محيط پلاسماي حاوي اتم ها و يون هاي اكسيژن، در معرض تابش پرتو الكتروني و در برابر سيكل حرارتي قرار داده شد. به منظور شبيه سازي محيط داراي اكسيژن اتمي موجود در فضا؛ از دستگاه پلاسماي DC و به منظور پرتودهي از پرتو الكتروني با دوز جذبي Gy70 استفاده شد. آزمون سيكل حرارتي نيز در محدوده دمايي C?100- 75- با سرعت تغييرات دماي min/°C12 به تعداد سي سيكل اعمال شد. نتايج نشان داد كه جذب خورشيدي و نشر گرمايي نمونه ها در اثر اعمال شرايط فوق تغيير نكرده است. بررسي مورفولوژي سطح نمونه ها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني گسيل ميداني نيز نشان داد كه سطح نمونه ها دستخوش تغييرات، كندگي و آسيب ناشي از اتلاف جرم نشده است. به عبارت ديگر پوشش هاي كنترل حرارتي با پايه سيليكاتي از مقاومت بسيار بالايي در برابر محيط فضا برخوردار هستند. همچنين نتايج نشان داد كه رنگ دانه توليد شده كاملاً مشابه با رنگ دانه اكسيد روي رفتار كرده و از مقاومت بسيار مناسبي در برابر شرايط شبيه سازي شده محيط فضا برخوردار است و مي توان از آن به جاي اكسيد روي در اين پوشش ها استفاده كرد.

Thermal control coatings are used to protect spacecrafts from space environment and applied on their outer surfaces. In the present work, coatings were made by ZnO, TiO2 and produced pigments into potassium silicate binder and exposured to simulated space environment. Oxygen plasma exposure tests were conducted in a DC plasma chamber. Electron beam with 70 Gy absorption dose and thermal cycling in the region -75-100 °C were used to simulation of electron irradiation and thermal cycling. The results indicated that solar absorptance and thermal emittance were stable and observed no surface morphology change and mass lose. The produced pigment was stable as well as ZnO in this condition and well substitute of ZnO