Synthesis and Characterization of an Infrared-blocking Coating for ‎Sustainability Applications

الملخص

   تتناول هذه الدراسة الخواص التركيبية والبصرية والميكانيكية لكحول البولي فينيل الطلاءات المعتمدة على (PVA)  والمدمجة مع جسيمات CdS , ZnS النانوية بنسب وزن مختلفة (0,4,14 and 16 wt%) ، مصممة خصيصًا لقدراتها على حجب الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء (IR). في سياق الطلب المتزايد اليوم على الإدارة الفعالة للأشعة تحت الحمراء في تطبيقات مثل طلاءات المباني الموفرة للطاقة وأنظمة التحكم الحراري، فإن دراسة هذه الطلاءات المركبة لها أهمية قصوى. وبناء على ذلك، أجريت دراسة منهجية باستخدام تقنيات متقدمة مثل الخصائص الميكانيكية والبصرية والتوصيفية.

من نتائج  XRD، يظهر PVA نقي بشكل عشوائي، مع عدم وجود قمم، ولكن عند إضافة الجسيمات النانوية، تزداد التبلور بشكل واضح. كما أظهرت نتائج قوة التصاق طلاء البولي فينيل كلوريد بدون أي إضافات ضعف مقاومة الالتصاق. عند تطعيمها بـ NPs CdS أو ZnS، تزداد المقاومة تدريجيًا. تظهر نتائج الصلابة الدقيقة أنه من المحتمل أن يكون لـ ZnS صلابة دقيقة أعلى مقارنة بالأقراص المدمجة. وذلك لأن ZnS له حجم جسيمات أصغر مقارنة بـ CdS وتظهر نتائج الخدش أن إضافة NPs إلى PVA يمكن أن يعزز صلابة الخدش تحت حمل 0.5 كجم مقارنة مع PVA النقي. كما تزداد صلابة الخدش للعينات المحضرة مع إضافة ZnS وCdS إلى PVA، مما يؤدي إلى تعزيز صلابة الخدش تحت حمل يبلغ 0.5 كجم مقارنةً بـ PVA النقي. تمت دراسة نسبتين من PVA/NPs، 4% PVA/ZnS و4% PVA/CdS، للوقاية من الإشعاع في الدراسة؛ أظهر الأخير حماية أكبر من الأول. يتمتع مركب PVA/CdS بالقدرة على تصفية الأشعة تحت الحمراء بشكل أكثر فعالية بسبب قدرة المادة شبه الموصلة على امتصاص وعكس الأشعة تحت الحمراء، مما يزيد من قدرتها الإجمالية على حجب الأشعة تحت الحمراء. كلا المركبين يحميان الإشعاع بشكل فعال بالمقارنة مع قيمة الاشعاع في الجو.