ساخت و اعمال رنگ کنترل حرارتی سیاه سیلیکونی بر آلیاژ آلومینیوم 6061 و ارزیابی خواص آن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان

2 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین

چکیده

شرایط دمایی سخت و متغیر روی پوشش فضاپیما اثرات مخربی دارد. رنگهای کنترل حرارتی برای محافظت از سطوح فضاپیما در مقابل این عامل مخرب استفاده م یشود. در تحقیق حاضر، رنگ سیاه کنترل حرارتی سیلیکونی با استفاده از رزینهای سیلیکونی دو جزئی و مقادیر مختلف رنگدانه کربن سیاه ساخته و روی زیرلایه آلومینیوم 6061 با آماده سازیهای آندایزینگ، سنباده زنی و شستشو با محلول قلیایی اعمال شد. به منظور بهبود چسبندگی از عوامل بهبوددهنده چسبندگی مختلف شامل عامل بهبو ددهنده 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان، واش پرایمر و آستریDW1200 استفاده شد. طراحی آزمایشها به روش تاگوچی انجام شد. آزمونهای چسبندگی، سایش، ضربه و خمش روی رنگ تولید شده انجام و نتایج آنها نشان داد که رنگ ساخته شده با رزینRT604 درصد رنگدانه و پاشش آستری دارای بهترین خواص سایشی و چسبندگی است. بررسی مقاومت به ضربه و خمش رنگهای تولید شده نشان داد این رنگ از انعطاف پذیری و مقاومت به ضربه بالایی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


[1]     Gilmore D.G, Spacecraft thermal control Handbook: Fundamental Technologies, 2ndedition, The Aerospace Press, California, 2002.

[2]    Savage C.J., Thermal control of spacecraft systems engineering, 3rd edition, John Wiley & Son, New York, 2004.

[3]    Uleck K. R., Biermann P. J., Roberts J. C., Hilditch B. M., Spacecraft applications of advanced composite materials, Handbook of Materials Selection, John Wiley & Sons Inc., New York, 2002.

[4]    Harada Y, Deshpanoe M, Requalification of white thermal control coatings, IIT research institute, Chicago, 1994.

[5]     Berman E.S, Johnson J.A, Mantz R.A, Meltzer P.S, Spacecraft material development program for thermal control coating space environments testing, Materials and Manufacturing Directorate, Air Force Research Laboratory, 2004.

[6]    Tonon C., Lavielle D., Guevel M. L., Duvignacq C., Evolution of thermo-optical properties and conductivity of a white space paint in geostationary environment, Proceedings of the 9th International Symposium on Materials in a Space Environment, Netherlands, 2003, 415 – 421.

[7]    Wacker Chemie, Bonding, sealing, potting/encapsulating and coating with RTV silicone rubber compunds, www.wacker.com, Last modified: jan 18 2013.

[8]    Jerschow P., Silicone elastomers, Rapra review reports, Report 137, Volume 12, Number 5, 2001.

[9]    Odian G., Principles of polymerization, Fourth Edition, John Wiley & Sons, Inc, New York, 2004.

[10]                        Barekat M, Thesis: Evaluation of black thermal control coating on spacecraft, Maleke-ashtar University of Technology, Iran, 2011.

[11]                         Sun J.T., Huang Y.D., Cao H.L., Gong G.F., Effects of ambient-temperature curing agents on the thermal stability of poly(methylphenylsiloxane), Polymer Degradation and Stability 85, 2004, 725-731.

[12]                        Deshpande G., Rezac M.E., Kinetic aspects of the thermal degradation of poly (dimethylsiloxane) and poly (dimethyl diphenyl siloxane), Polymer Degradation and Stability 76, 2002, 17–24.

[13]                        Duo S., Li M., Zhu M., Zhou Y., Polydimethlsiloxane/silica hybrid coatings protecting kapton from atomic oxygen attack, Materials Chemistry and Physics 112, 2008, 1093-1098.

[14]                        Buxbaum G., Industrial Inorganic Pigments, Second, Edition, Edited by Weinheim, WILEY-VCH, 1998.

[15]                        Barekat M, Shoja Razavi R, Bastani S, Effect of Carbon Black Pigment on the Surface Resistivity of the Black Silicone Thermal Control Coating, Advanced Materials Research Vols. 472-475, 2012, 110-113.

[16]                        Keen K.M., Effect of conductive thermal-control paint on spacecraft antenna performance, Electronics Letters 11, 1975, 200-203.

[17]      کیهان ندا، شجاع رضوی رضا ، ساخت و ارزیابی رنگ کنترلحرارتی سفید سیلیکونی، نشریهعلمی پژوهشی علوم و فناوری رنگ  6، 1391، 233-239.

[18]           میرحسینی سید صابر، شجاع­رضوی رضا، طاهران مهرداد، برکت سید مسعود، ساخت و اعمال رنگ کنترل حرارتی سیاه پلی­اورتانی بر آلیاژ آلومینیوم 6061 و ارزیابی خواص آن، نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته و پوشش­های نوین 10، 1393،  687-700.

[19]      میرحسینی سید صابر، شجاع­رضوی رضا، طاهران مهرداد، برکت سید مسعود، ارزیابی خواص نوری-حرارتی پوشش کنترل حرارتی سیاه پلیاورتانی و  بررسی اثر اکسیژن اتمی روی آن ، نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته و پوشش­های نوین 11، 1393،  763-767.

[20]                        Elgindy N., Samy W., Evaluation of the Mechanical properties and drug release of Cross-linked eudragit films containing metronidazole, International Journal of Pharmaceutics 376, 2009, 1–6.

[21]                        Maruthan K., Dhoke S.K., Palraj S., Selvaraj M., Performance of black pigments incorporated in interpenetrating polymer network (IPN), Progress in Organic Coatings 56, 2006, 53–58.

[22]                        Esfandeh M., Mirabedini S.M., Pazokifard S., Tari M., Study of Silicone coating adhesion to an epoxy undercoat using silane compounds effect of silane type and application method, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 302, 2007, 11–16.

[23]                        Maeda K., Bismarck A., Briscoe B., Effect of bulk deformation on rubber adhesion, Department of Chemical Engineering, Volume 263, 2007, 1016-1022.

[24]                         شجاعرضوی رضا ، برکت سید مسعود ، کیومرثیپور نرگس ، قانی کمال، باستانی سعید، ارزیابی خواص نوری- حرارتی و چسبندگی پوششهای به کار رفته در ماهواره، نشریه علمی پژوهشی علوم و مهندسی سطح 13، 1391، 79-89.

[25]                        Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test, ASTM International, D3359, 2003.

[26]                        Standard Test Methods for Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings, ASTM International, D522-93, 2008.

[27]                        Standard Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation (Impact), ASTM International, D2794-93, 2010.

[28]                        Standard Test Method for Abrasion Resistance of Organic Coatings by the Taber Abraser, ASTM International, D4060-10, 2010.

[29]                        Standard Test Method for Measurement of Coating Thicknesses by the Magnetic Method: Electrodeposited Nickel Coatings on Magnetic and Nonmagnetic Substrates, ASTM International, B530, 2003.

[30]                              برکت سید مسعود ، شجاع رضوی رضا، باستانی سعید ، تهیه پوشش کنترلحرارتی سیلیکون سیاه و بررسی اثر اکسیژن اتمی بر روی آن، نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری رنگ 6، 1391، 181-190.

[31]                         استوار شمس الدین ، پوششهای آلی، چاپ دوم، انجمن خوردگی ایران، 1389.

[32]                        Wacker, Technical data sheet for Elastosil® RT604 A/B RTV-2 Version: 1.0, www.wacker.com, Last modified: june 2008.

[33]                        Standard Test Method for Fineness of Dispersion of Pigment Vehicle Systems by Hegman-Type Gage, ASTM International, D1210 – 05, 2010.

[34]                        Standard Test Method for Preparation of aluminum and aluminum alloy surface for painting, ASTM International, D 1730-03, 2003.

[35]                        Military Specification, Chemical conversion coatings on aluminum and aluminum alloys, MIL-C-5541, 1990.

[36]                        Wacker, Technical data sheet for Elastosil® RT745 A/B RTV-2 Version: 1.0, www.wacker.com, Last modified: june 2008.

[37]   هاتچینگز آی، ام، تریبولوژی؛ اصطکاک و سایش مواد مهندسی، مترجم:سعیدرضا بخشی، انتشارات دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، 1383.

[38]                        BarekatM. Shoja Razavi R., Bastani S., Wear behavior of silicone rubber/carbon black coatings on 6061 aluminum alloy surfaces, Progress in Organic Coatings 76, 2013, 277– 285.

S.M. Mirabedini, M. Mohseni, Sh. PazokiFard, M. Esfandeh, Effect of TiO2 on the mechanical and adhesion properties of RTV silicone elastomer coatings, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 317, 2008, 80–86.