بررسي خوردگي اكسيژن اتمي پوشش اجزاء ماهواره در شرايط معادل مدار LEO

Investigation of Atomic Oxygen Corrosion of Satellite Components Coating Under Equivalent LEO Orbit Conditions

سامانه‌هاي فضايي كه در مدار نزديك زمين (LEO) قرار مي‌گيرند، در معرض عامل مخرب اكسيژن اتمي هستند. در مأموريت‌هاي طولاني مدت، نرخ تخريب مواد حاصل از واكنش با اكسيژن اتمي قابل توجه بوده و موجب افت عملكرد سازه مي‌شود. با توجه به اثرات زيان‌بار اكسيژن اتمي بر روي مواد، انتخاب مواد مقاوم به اكسيژن اتمي و يا استفاده از پوشش‌هاي مقاوم سطحي بسيار متداول است. در اين پژوهش مقاومت به خوردگي اكسيژن اتمي قطعه اينتركانكتور از يك سلول خورشيدي با اعمال پوشش پايه سيليكوني مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. به‌منظور بررسي رفتار خوردگي اكسيژن اتمي از روش تست زميني با شرايط معادل مدار LEO توسط تجهيز پلاسماي DC استفاده شده و در ابتدا پارامترهاي تست زميني خوردگي اكسيژن اتمي در شرايط معادل مدار LEO تعيين مي‌شود. نتايج اعمال اكسيژن اتمي در اين مطالعه نشان مي‌دهد كه مقدار حد فرسايش اكسيژن اتمي پوشش سيليكوني در مقايسه با مقدار حد فرسايش اكسيژن اتمي زيرلايه نقره به ميزان قابل توجهي كمتر است. همچنين بررسي سطح پوشش پس از اعمال اكسيژن اتمي توسط تصاوير SEM منجر به تعيين ضخامت بهينه پوشش مي‌گردد. نتايج EDX نشان مي‌دهد كه پس از اعمال اكسيژن اتمي، تغيير قابل توجهي در تركيب شيميايي پوشش حاصل نشده است.

Space systems in Low Earth Orbit (LEO) expose to the destructive parameter of atomic oxygen. In long-term missions, the rate of degradation of the material resulting from the reaction with atomic oxygen is significant and reduces the performance of the structure. Due to the harmful effects of atomic oxygen on materials, the choice of atomic oxygen resistant materials or the use of durable surface coatings is very common. In this study, the corrosion resistance of atomic oxygen of an interconnector part of a solar cell has studied by applying a silicone base coating. In order to investigate the corrosion behavior of atomic oxygen, ground test method with equivalent conditions of LEO orbit has used by DC plasma equipment. Initially, the parameters of the atomic oxygen corrosion ground test determined under the equivalent conditions of the LEO orbit. The results of atomic oxygen application in this study showed that the amount of atomic oxygen erosion yield of silicon coating is significantly lower than the amount of atomic oxygen erosion yield of silver substrate. The study of the coating surface after applying atomic oxygen by SEM images led to the determination of the optimal coating thickness. EDX results showed that after applying atomic oxygen, no significant change in the chemical composition of the coating has achieved.