火星车太阳能电池防尘涂层的制备与性能研究

摘要

本文先采用FPTMS((3,3,3-trifluoropropyl)trimethoxysilane,三氟丙基三甲氧基硅烷)与MTMS(methyltrimethoxysilane,甲基三甲氧基硅烷)共水解形成硅氧烷水解液,TEOS(tetraethoxysilane,四乙氧基硅烷)水解缩合生成硅溶胶,再通过水解液与硅溶胶共混陈化,制备了一系列疏水增透氟硅杂化涂层.以火山灰在涂层表面垂直时的重力除尘率评价涂层的防尘性能.考察了水解液/硅溶胶质量比和陈化时间对涂层表面形貌、光学透过率、水接触角、铅笔硬度、防尘性能的影响规律.研究发现,涂层表面的纳米粗糙度对防尘性能起关键作用.当水解液/硅溶胶质量比为1:4(即FPTMS/MTMS/TEOS质量比10.83/6.75/82.42)或1:5(FPTMS/MTMS/TEOS质量比8.98/5.60/85.42)且陈化时间为15h时,制备的涂层防尘性能最优,且铅笔硬度高达5H,在火星车太阳能电池防尘方面有较好的潜在应用价值.