Index
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 180965
تاریخ انتشار : 20 دی 1394 0:0
تعداد بازدید : 72

دکتر کمال قانی مجری طرح

نانوپوشش هایی برای حفاظت بهتر بدنه فضاپیماها تولید شد

محققان دانشگاه مالک اشتر واحد شاهین شهر موفق به تولید پوشش های نانو ساختاری شده اند که می تواند به عنوان سطح محافظت کننده حرارتی بدنه فضاپیماها به کار گرفته شود... علمي و فناوري - علم و فناوري ايران: محققان دانشگاه مالک اشتر واحد شاهین شهر موفق به تولید پوشش های نانو ساختاری شده اند که می تواند به عنوان سطح محافظت کننده حرارتی بدنه فضاپیماها به کار گرفته شود. برتری ویژه این پوشش ها نسبت به پوشش های معمولی، وزن بسیار کمتر آن هاست. نتایج این تحقیقات که در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته، افزون بر سامانه های فضایی در صنایع انرژی های تجدیدپذیر نیز قابل کاربرد است. به گزارش سرویس فناوری ایسنا، ماهواره ها در فضا و در شرایط مختلف باید تغییرات دمایی را در محدوده 180- تا 120+ درجه سانتیگراد تحمل کنند. گاهی آن بخش ماهواره که به سمت خورشید است، بسیار گرم و طرف مقابل آن که در سایه قرار دارد، بسیار سرد می شود. این اختلاف دما و تغییر ناگهانی در صورت تعدیل نشدن می تواند صدمات زیادی را به تجهیزات داخلی ماهواره وارد کند. دکتر کمال قانی مجری طرح با اشاره به راهکار رفع این مشکل عنوان کرد: «عموماً برای حفظ تعادل گرمایی و در نتیجه عملکرد بهینه تجهیزات داخلی، سطوح سامانه های فضایی توسط پوشش های کنترل حرارتی، پوشانده می شوند. لذا با توجه به پیشرفت علم هوافضا و استفاده از انواع گوناگون ماهواره ها در فضا، دستیابی به پوششی با بهترین خواص اهمیت فراوانی یافته است.» در این طرح نیز پوشش هایی با استفاده از رنگدانه نانومتخلخل مغناطیسی از جنس اکسید آهن سنتز شده و عملکرد آن در حفاظت از بدنه فضاپیما به کمک آزمون های مختلفی مورد ارزیابی قرار گرفته است. این محقق در خصوص ویژگی های مورد نیاز برای ساخت پوشش های کنترل حرارتی عنوان کرد: «تحقیقات نشان داده است که استفاده از رنگ هایی با نسبت جذب به نشر نزدیک به یک، بهترین نتیجه را جهت استفاده در پوشش های کنترل حرارتی ماهواره ها و فضاپیماها دارند. به همین دلیل است که پوشش های متشکل از رنگدانه های سیاه معدنی و یا کربن سیاه، بسیار متداول است.» بر اساس نتایج به دست آمده، رنگدانه های متخلخل مغناطیسی سنتز شده در این کار از ساختار خوبی برخوردارند و نسبت جذب به نشر نور بهتری نسبت به رنگدانه های متداول صنعتی و حتی کربن سیاه دارند. به عبارتی نسبت جذب به نشر آن نسبت به نمونه های متداول به عدد یک نزدیکتر بوده و بنابراین گزینه بسیار مناسبی جهت ساخت پوشش های کنترل حرارتی فضاپیما خواهد بود. قانی در خصوص سایر مزیت های این پوشش عنوان کرد: «وزن فضاپیما و سیستم های فضایی یک عامل مهم در طراحی آن ها به شمار می آید. در این تحقیق به دلیل استفاده از رنگدانه نانومتخلخل در تهیه رنگ به منظور نفوذ رزین به داخل رنگدانه و پخش شدگی بهتر آن،، وزن رنگدانه کاهش یافته است. این امر در نهایت موجب کاهش وزن نهایی سیستم خواهد شد. از طرفی نانوتخلخل های موجود در رنگدانه سبب شده تا مقدار رنگدانه ای که استفاده می شود، کمتر از مقدار غلظت حجمی بحرانی رنگدانه باشد. بنابراین عملکرد بهتر پوشش تهیه شده در آزمون های عمومی مانند آزمون سایش، آزمون چسبندگی و آزمون خمش، حاصل شده است.» از نتایج این طرح می توان افزون بر سامانه های فضایی مدار پایین در کلکتورهای خورشیدی و منابع تولید انرژی نیز استفاده کرد. این محقق در خصوص روند ساخت و بررسی این پوشش ها اینگونه توضیح داد: «در این تحقیق ابتدا قالب های سیلیکایی سنتز شد. سپس با استفاده از این قالب ها، رنگدانه نانو متخلخل اسپینل آهن تهیه شد و در ساخت رنگ سیاه کنترل حرارتی ماهواره به کار برده شد. ساختار و تخلخل رنگدانه های سنتز شده به کمک روش هایی نظیر XRD، FESEM، جذب نیتروژن و طیف سنجی بازتاب نشر مورد ارزیابی قرار گرفت. رزین پیشنهادی برای این رنگ نیز از نوع سیلیکاتی است. این رزین به دلیل مقاومت بالا در برابر اکسیژن اتمی که یک عامل مهم در جلوگیری از تخریب رنگ در فضا محسوب می شود، انتخاب شد. رنگدانه سنتز شده دارای ضریب جذب 0/962 و ضریب نشر 0/967 است. نتایج آزمون های عمومی رنگ نیز برای پوشش های تهیه شده، مطلوب بوده است.» نتایج این پژوهش در مجله Journal of Coatings Technology and Research (جلد 12، شماره 6، سال 2015، صفحات 1065 تا 1071) به چاپ رسیده است. دکتر کمال قانی و دکتر رضا شجاع رضوی- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر- نرگس کیومرثی پور- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد- و مسلم مشایخی- دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی کاربردی این دانشگاه- در این تحقیقات همکاری داشته اند.