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航天器用材料出气筛选的主要指标

空间环境影响航天器的工作性能、工作寿命,航天器的许多故障与空间环境直接和间接作用有关,因此,研究空间环境与航夭器的相互作用,进而采取相应措施去减少各种因素的影响,这对空间技术的发展是非常重要的。对于空间荷能粒子的影响来说,主要是采取各种防护措施。对于空间真空环境的影响,主要是对航天器所用结构和功能材料在出气方面进行筛选。
在航天器中,金属材料很少因出气指标而被淘汰,而在航天器中广泛采用了出气较大的有机材料和复合材料,因此必须进行筛选。
在出气方面对材料进行筛选的主要指标有以下几种:
1.材料出气筛选的异位测试指标
①总质量损失(TML)。用试验前后试样的质量差占试样初始质量的百分数来表示。总质量损失不仅包含材料本身的质量损失,同时包含材料放气引起的质量损失,它反映可能引起材料性能变化的程度。
②收集到的可凝挥发物(CVCM)。用试验前后收集板的质量差占试样初始质量的百分数来表示。材料在真空环境中所损失的那部分质量中,有些有可能在较冷的表面上重新凝结,有可能对航天器敏感表面造成污染。收集到的可凝挥发物指标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对敏感表面造成污染的程度。③水蒸气回收量(WVR)。用试样刚刚于热真空中暴露完毕时的质量与随后重新在50%湿度下放置24h后的质量之差占试样初始质量的百分数来表示。该指标主要反映材料对水蒸气的吸附能力。由于水气对光学装置特别是红外光学装置非常有害,因此该项指标对光学材料的选择来说无凝是很有意义的。
2.材料出气筛选的原位测试指标
为了预估长寿命航天器在整个寿命期间的质量损失情况,就需要了解质最损失及可凝挥发物随时间的变化情况,分析它们的变化规律,因此直接用TML,CVCM,WVR三项指标来预估是不可能的,必须实现真空中质量损失及可凝挥发物的原位测试。材料出气筛选的原位测试的指标有:
(1)质量损失百分率(MLR)随时间的变化。即测试时间内累积损失的质量占初始质量的百分率,单位为%。
(2)可凝挥发物逸出率随时间的变化(VCMER )。即测试时间内累积逸出的可凝挥发物的质量占初始质量的百分率,单位为%。

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