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Q-SUN Xe-1氙燈試驗(yàn)箱在低輻射面漆耐久性的應(yīng)用

發(fā)布于:2022-08-16

本文介紹了為測(cè)試迷彩顏色的環(huán)境固化低輻射 (LE) 版本的性能而開(kāi)展的工作結(jié)果,這些迷彩顏色設(shè)計(jì)用于溫度 ≤ 250°C 的操作性能。高溫(>250°C)應(yīng)用的低輻射涂層依賴于一種不同的技術(shù),本文將不涉及。

LE材料包括導(dǎo)電材料(那些包含移動(dòng)電子的材料),例如金、鉻、鋅、銅、銀和鋁,和半導(dǎo)體(具有低價(jià)帶能量),例如硅或鉛化合物。當(dāng)作為顏料制造時(shí),LE 材料可以分散到粘合劑中,以生產(chǎn)具有一系列發(fā)射率特性的涂層。當(dāng)用常規(guī)顏料著色時(shí),可以獲得所需的視覺(jué)迷彩顏色。使用 LE 涂層的物理優(yōu)勢(shì)主要是減少了來(lái)自操作平臺(tái)的波段 I 到 III 的熱排放。

配制的LE涂層具有其獨(dú)特的特性,例如 TIR 排放減少,因此LE涂層可能難以滿足所有要求。由于這些涂層提供的獨(dú)特性能,這不會(huì)排除在 ADF 設(shè)備上使用LE涂層。如果關(guān)鍵涂層性能(如附著力)被認(rèn)為對(duì)于預(yù)期應(yīng)用是可接受的,則通過(guò)根據(jù)規(guī)范要求測(cè)試LE涂層所收集的信息非常重要。

先前已經(jīng)進(jìn)行了初步工作,以在波段 I、II 和 III 中獲得小于 0.5 的發(fā)射率,同時(shí)保持一般涂層的完整性。然而,這些原型涂層沒(méi)有實(shí)現(xiàn)偽裝色的著色,也沒(méi)有嘗試測(cè)試涂層規(guī)范的一致性。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程

測(cè)試試驗(yàn)所用的LE 涂料是在 DST 集團(tuán)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)混合羥基官能聚酯樹(shù)脂、添加劑和有機(jī)溶劑形成均勻混合物而制造的。使用高速分散器以不大于 500 rpm 的速度將 TIR 抑制顏料分散到該混合物中然后通過(guò)攪拌 DST Group 配制的純色顏料濃縮漿,獲得表6中列出的視覺(jué)迷彩顏色。然后加入脂肪族異氰酸酯硬化劑完成配方。

表6-偽裝顏色及其相應(yīng)的CIELAB2顏色坐標(biāo)描述(來(lái)自AMSS和AS色卡),使用D65,10觀察

使用 Q-Lab 產(chǎn)品進(jìn)行涂層的加速老化箱Q-SUN Xe-1氙燈試驗(yàn)箱與 Q-Labs 1800 W、800 V 氙燈燈管和一個(gè)Q-SUN 日光過(guò)濾器。使用的條件(按照ASTM G155)是在340納米處0.70 W/m2/nm的恒定光譜輻照度和63℃的黑板溫度,持續(xù)102分鐘,與輻照度結(jié)合噴水交替進(jìn)行18分鐘(空氣溫度不受控制)。

然后從Q-Sun氙燈耐候箱中取出涂層,在環(huán)境溫度下干燥一夜,以便在測(cè)量顏色、光澤和重量之前通過(guò)蒸發(fā)去除涂層上的任何水分子。

結(jié)果

在開(kāi)始測(cè)試飛機(jī)涂層規(guī)格之前,對(duì)LE涂層進(jìn)行了涉及加速風(fēng)化的初步工作,以確定是否已經(jīng)達(dá)到了足夠的耐久性。耐久性是通過(guò)檢查暴露在UVA加速老化條件下的LE變體的顏色和光澤變化來(lái)評(píng)估的。2000小時(shí)的持續(xù)時(shí)間被選為超過(guò)了ADF用來(lái)鑒定聚氨酯涂料的所有規(guī)格的要求。該測(cè)試也是在85285E規(guī)格中的第四類涂層之前完成的,該規(guī)格要求在這些條件下暴露3000小時(shí)。

對(duì)于開(kāi)發(fā)的每種迷彩顏色,顏色最穩(wěn)定的LE涂層變體的加速耐久性結(jié)果如圖 6所示。在暴露1000 小時(shí)后,沒(méi)有一個(gè)優(yōu)選配方的LE涂層超過(guò)標(biāo)稱 ΔE * ab值 0.8,這是所有 ADF 規(guī)范中最嚴(yán)格??的 ΔE * ab限制(見(jiàn) APS-0501 規(guī)范 I 型聚氨酯涂層)。LE AMSS 35237 在 2000 小時(shí)暴露時(shí)略微超過(guò)了這個(gè)值。對(duì)于這些LE涂層,光澤變化在 60° 時(shí)最大為 0.5 GU,在 85° 時(shí)最大為 1.0 GU。這些結(jié)果可靠地表明已經(jīng)配制了耐用涂料。

圖 6 — LE 涂層在加速老化條件下的顏色穩(wěn)定性