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航天器用材料出氣篩選的主要指標(biāo)

空間環(huán)境影響航天器的工作性能、工作壽命,航天器的許多故障與空間環(huán)境直接和間接作用有關(guān),因此,研究空間環(huán)境與航夭器的相互作用,進(jìn)而采取相應(yīng)措施去減少各種因素的影響,這對(duì)空間技術(shù)的發(fā)展是非常重要的。對(duì)于空間荷能粒子的影響來(lái)說(shuō),主要是采取各種防護(hù)措施。對(duì)于空間真空環(huán)境的影響,主要是對(duì)航天器所用結(jié)構(gòu)和功能材料在出氣方面進(jìn)行篩選。
在航天器中,金屬材料很少因出氣指標(biāo)而被淘汰,而在航天器中廣泛采用了出氣較大的有機(jī)材料和復(fù)合材料,因此必須進(jìn)行篩選。
在出氣方面對(duì)材料進(jìn)行篩選的主要指標(biāo)有以下幾種:
1.材料出氣篩選的異位測(cè)試指標(biāo)
①總質(zhì)量損失(TML)。用試驗(yàn)前后試樣的質(zhì)量差占試樣初始質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示?傎|(zhì)量損失不僅包含材料本身的質(zhì)量損失,同時(shí)包含材料放氣引起的質(zhì)量損失,它反映可能引起材料性能變化的程度。
②收集到的可凝揮發(fā)物(CVCM)。用試驗(yàn)前后收集板的質(zhì)量差占試樣初始質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。材料在真空環(huán)境中所損失的那部分質(zhì)量中,有些有可能在較冷的表面上重新凝結(jié),有可能對(duì)航天器敏感表面造成污染。收集到的可凝揮發(fā)物指標(biāo)主要反映材料逸出物在冷凝面上冷凝量的大小,也就反映了材料逸出物對(duì)敏感表面造成污染的程度。③水蒸氣回收量(WVR)。用試樣剛剛于熱真空中暴露完畢時(shí)的質(zhì)量與隨后重新在50%濕度下放置24h后的質(zhì)量之差占試樣初始質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。該指標(biāo)主要反映材料對(duì)水蒸氣的吸附能力。由于水氣對(duì)光學(xué)裝置特別是紅外光學(xué)裝置非常有害,因此該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)光學(xué)材料的選擇來(lái)說(shuō)無(wú)凝是很有意義的。
2.材料出氣篩選的原位測(cè)試指標(biāo)
為了預(yù)估長(zhǎng)壽命航天器在整個(gè)壽命期間的質(zhì)量損失情況,就需要了解質(zhì)最損失及可凝揮發(fā)物隨時(shí)間的變化情況,分析它們的變化規(guī)律,因此直接用TML,CVCM,WVR三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)預(yù)估是不可能的,必須實(shí)現(xiàn)真空中質(zhì)量損失及可凝揮發(fā)物的原位測(cè)試。材料出氣篩選的原位測(cè)試的指標(biāo)有:
(1)質(zhì)量損失百分率(MLR)隨時(shí)間的變化。即測(cè)試時(shí)間內(nèi)累積損失的質(zhì)量占初始質(zhì)量的百分率,單位為%。
(2)可凝揮發(fā)物逸出率隨時(shí)間的變化(VCMER )。即測(cè)試時(shí)間內(nèi)累積逸出的可凝揮發(fā)物的質(zhì)量占初始質(zhì)量的百分率,單位為%。

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