سنتز و بررسی خواص پوشش های کنترل حرارتی با استفاده از پلییورتان و افزودنی های نانویی برای سطوح آلومینیمی

پوشش های پلی یورتانی با خواص منحصر به فرد خود نقش مهمی در حفظ تعادل حرارتی ماهواره ها ایفا می کنند. در این تحقیق، با تهیه پوشش های پلی یورتان- دی اکسیدتیتانیم و اعمال آن ها بر روی سطوح آلومینیمی، خواص نوری و مقاومت سایشی نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفت و نحوه تأثیر برخی از عوامل بر روی این خواص تعیین گردید. همچنین شرایط مناسب عوامل گوناگون برای رسیدن به خواص بهینه مشخص شد. بدین منظور ابتدا پس از مطالعات اولیه، عوامل موثر احتمالی شامل وزن مولکولی پلی ال (1000 و 2000)، نوع دی ایزوسیانات (هگزامتیلن دی ایزوسیانات و ایزوفورون دی ایزوسیانات)، روش آماده سازی سطح (شیمیایی و آندی)، نسبت nco/oh و درصد حجمی رنگدانه تعیین گردید. پس از تعیین عوامل مختلف و سطوح هر یک از آنها، طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی انجام شد (16 آزمایش) و بر اساس آن نمونه ها تهیه گردید. شایان ذکر است که هر آزمایش دو بار انجام گرفت. سپس خواص نوری (ضریب جذب خورشیدی و ضریب نشر کلی) و مقاومت سایشی نمونه های تولیدی اندازه گیری شده و از طریق روش های آماری میزان و نحوه تأثیر عوامل مختلف بر روی این خواص مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل واریانس نشان داد که در مورد ضریب جذب خورشیدی و ضریب نشر کلی، درصد حجمی رنگدانه و در مورد مقاومت سایشی، وزن مولکولی پلی ال دارای بیشترین تاثیر می باشند. در محدوده مورد بررسی، روش آماده سازی سطح دارای کمترین تأثیر روی هریک از پاسخ ها می باشد. سپس با استفاده از معیار ارزیابی کلی همه پاسخ ها به یک پاسخ تبدیل شدند و در این حالت نتایج حاصل از تحلیل واریانس نشان داد که در این مورد نسبت nco/oh دارای بیشترین تاثیر روی پاسخ کلی است. همچنین شرایط بهینه نسبی برای تولید نمونه با بهترین خواص نوری و مقاومت سایشی ممکن تعیین و نمونه مورد نظر ساخته شد. سپس آزمون های سیکل حرارتی و اکسیژن اتمی روی آن انجام و مقاومت آن در برابر این عوامل مخرب با استفاده از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس (edx) و اندازه گیری خواص نوری بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد پوشش بهینه دارای مقاومت بالا در برابر سیکل حرارتی و مقاومت نسبتاً ضعیف در برابر اکسیژن اتمی است. در پایان چهار نانوذره انتخاب و با استفاده از آن ها پوشش جدیدی بر اساس پارامترهای بهینه شده ساخته و مورفولوژی آن ها توسط پراش پرتو x مورد بررسی قرار گرفت و سپس تاثیر آن ها روی خواص نوری پوشش پلی یورتانی بررسی گردید. نتایج نشان داد افزودن این نانوذرات خواص نوری را به نحو نامطلوبی تغییر می دهند و بنابراین برای پوشش های کنترل حرارتی مناسب نیستند.