ارزیابی خواص نوری رنگ‌های کنترل گرمایی سفید پایه سیلیکاتی به کار رفته در ماهواره با استفاده از روش تاگوچی

رنگ‌های کنترل گرمایی، پوشش‌هایی با خواص نوری و گرمایی ویژه هستند که بر سطوح خارجی سامانه‌های فضایی به منظور کنترل ورود و خروج گرما اعمال می‌شوند. در تحقیق حاضر، به منظور تعیین تأثیر عوامل مختلف بر خواص رنگ‌های کنترل گرمایی؛ با استفاده از رنگ‌دانه‌های اکسید روی، دی‌اکسید تیتانیم و رنگ‌دانه تولید شده و رزین سیلیکات پتاسیم با دو ترکیب مختلف، پوشش‌هایی تهیه شده و بر روی زیرآیند‌های آلومینیومی اعمال شدند. زیرآیند‌ها در دو حالت سنباده زده و آندایزشده و پوشش‌ها در سه نسبت مختلف رنگ‌دانه به رزین تهیه شدند. جهت انجام و طراحی آزمایش‌ها از روش تاگوچی با تعداد نه آزمون استفاده شد. نتایج اندازه‌گیری جذب خورشیدی و نشر گرمایی پوشش‌های تهیه شده نشان داد که نوع رنگ‌دانه بالاترین تأثیر را بر خواص این رنگ‌ها دارد. به گونه‌ای که با انتخاب رنگ‌دانه مناسب، می‌توان خواص مورد نیاز یک رنگ کنترل گرمایی را به دست آورد. نوع آماده‌سازی زیرآیند نیز دارای تأثیر قابل ملاحظه‌ای است. رنگ‌دانه اکسید روی از بازتاب بالاتری نسبت به دو رنگ‌دانه دیگر برخوردار بوده و زیرآیند آندایزشده نیز دارای جذب خورشیدی پایین‌تر است. ترکیب رزین، هیچ تأثیری بر خواص نداشته و تأثیر نسبت رنگ‌دانه به رزین نیز بسیار اندک است. بررسی ریخت‌شناسی نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان داد که هر سه نوع رنگ‌دانه دارای ریخت‌شناسی مشابه بوده و به خوبی در رزین پراکنده شده‌اند. نمونه حاوی رنگ‌‌دانه اکسید روی و رزین با درصد جامد 44.25 درصد و نسبتSiO2/K2O برابر با 1.925 و نسبت رنگ‌دانه به رزین 4:1، که بر روی زیرآیند آندایزشده اعمال شده بود، به عنوان نمونه بهینه معرفی شد.