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Q-SUN Xe-1氙灯试验箱在低辐射面漆耐久性的应用

发布于:2022-08-16

本文介绍了为测试迷彩颜色的环境固化低辐射 (LE) 版本的性能而开展的工作结果,这些迷彩颜色设计用于温度 ≤ 250°C 的操作性能。高温(>250°C)应用的低辐射涂层依赖于一种不同的技术,本文将不涉及。

LE材料包括导电材料(那些包含移动电子的材料),例如金、铬、锌、铜、银和铝,和半导体(具有低价带能量),例如硅或铅化合物。当作为颜料制造时,LE 材料可以分散到粘合剂中,以生产具有一系列发射率特性的涂层。当用常规颜料着色时,可以获得所需的视觉迷彩颜色。使用 LE 涂层的物理优势主要是减少了来自操作平台的波段 I 到 III 的热排放。

配制的LE涂层具有其独特的特性,例如 TIR 排放减少,因此LE涂层可能难以满足所有要求。由于这些涂层提供的独特性能,这不会排除在 ADF 设备上使用LE涂层。如果关键涂层性能(如附着力)被认为对于预期应用是可接受的,则通过根据规范要求测试LE涂层所收集的信息非常重要。

先前已经进行了初步工作,以在波段 I、II 和 III 中获得小于 0.5 的发射率,同时保持一般涂层的完整性。然而,这些原型涂层没有实现伪装色的着色,也没有尝试测试涂层规范的一致性。

实验过程

测试试验所用的LE 涂料是在 DST 集团实验室通过混合羟基官能聚酯树脂、添加剂和有机溶剂形成均匀混合物而制造的。使用高速分散器以不大于 500 rpm 的速度将 TIR 抑制颜料分散到该混合物中然后通过搅拌 DST Group 配制的纯色颜料浓缩浆,获得表6中列出的视觉迷彩颜色。然后加入脂肪族异氰酸酯硬化剂完成配方。

表6-伪装颜色及其相应的CIELAB2颜色坐标描述(来自AMSS和AS色卡),使用D65,10观察

使用 Q-Lab 产品进行涂层的加速老化箱Q-SUN Xe-1氙灯试验箱与 Q-Labs 1800 W、800 V 氙灯灯管和一个Q-SUN 日光过滤器。使用的条件(按照ASTM G155)是在340纳米处0.70 W/m2/nm的恒定光谱辐照度和63℃的黑板温度,持续102分钟,与辐照度结合喷水交替进行18分钟(空气温度不受控制)。

然后从Q-Sun氙灯耐候箱中取出涂层,在环境温度下干燥一夜,以便在测量颜色、光泽和重量之前通过蒸发去除涂层上的任何水分子。

结果

在开始测试飞机涂层规格之前,对LE涂层进行了涉及加速风化的初步工作,以确定是否已经达到了足够的耐久性。耐久性是通过检查暴露在UVA加速老化条件下的LE变体的颜色和光泽变化来评估的。2000小时的持续时间被选为超过了ADF用来鉴定聚氨酯涂料的所有规格的要求。该测试也是在85285E规格中的第四类涂层之前完成的,该规格要求在这些条件下暴露3000小时。

对于开发的每种迷彩颜色,颜色最稳定的LE涂层变体的加速耐久性结果如图 6所示。在暴露1000 小时后,没有一个优选配方的LE涂层超过标称 ΔE * ab值 0.8,这是所有 ADF 规范中最严格​​的 ΔE * ab限制(见 APS-0501 规范 I 型聚氨酯涂层)。LE AMSS 35237 在 2000 小时暴露时略微超过了这个值。对于这些LE涂层,光泽变化在 60° 时最大为 0.5 GU,在 85° 时最大为 1.0 GU。这些结果可靠地表明已经配制了耐用涂料。

图 6 — LE 涂层在加速老化条件下的颜色稳定性