一种空间材料实验样品模块化试验箱制造技术

本发明专利技术涉及一种空间材料实验样品模块化试验箱，包括箱体、箱盖、安装托盘和若干样品模块，箱盖铰接在箱体上，箱体和箱盖的内侧分别安装有样品托盘；样品模块包括安装支撑结构以及样品材料，安装支撑结构可拆卸连接在安装托盘上，样品材料被限位支撑在安装支撑结构上，且其暴露面朝向背离安装托盘的一侧布置。本发明专利技术的试验箱，能够实现材料在空间原子氧剥蚀、空间高低温交变、空间高能粒子辐射、微重力、超高真空、空间碎片/微流星体撞击等极端苛刻环境下进行在轨实验测试。同时，利于地面实验室安装及除水、除气、除尘处理、在轨拆卸更换以及返回地面后拆卸操作；满足结构紧凑、尺寸小、重量低、火箭发射上行阶段力学性能可靠的航天特色要求。

A modular test chamber for space materials

【技术实现步骤摘要】
一种空间材料实验样品模块化试验箱
本专利技术涉及航天材料暴露实验相关
，具体为空间材料科学以及空间物理科学交叉学科研究领域，具体涉及一种空间材料实验样品模块化试验箱。
技术介绍
经过调研发现，国外如美国航空航天局(NASA)、俄航局(RSA)、欧空局(ESA)、日本航空航天局(JAXA)等著名航天机构，基于国际空间站(ISS)开展材料暴露测试以及样品实验模块的研制，根据不同的试验目的和需求，针对金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及复合材料等材料体系，设计了多种类的材料在轨试验装置。国内对于空间材料在轨暴露实验装置开发尚未检索到相关工作。尤其是对于不同的材料体系、不同的材料实验类型(主动/被动)，没有相关的实验装置设计，不能满足我国空间站的在轨运行后，开展相关的材料暴露测试工作。而且，应用于空间环境的机构，相对于地面上工作的机构来说，空间机构的工作差异主要由于空间环境引起，空间动力学环境与地面环境有所不同。空间环境对机构的影响主要体现在如下方面：(1)微重力影响由于目前航天器通常是在地面上进行装调，也就是在重力作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，包括箱体、箱盖、安装托盘和若干样品模块，所述箱盖铰接在所述箱体上，所述箱体和所述箱盖的内侧分别安装有所述样品托盘；所述样品模块包括安装支撑结构以及样品材料，所述安装支撑结构可拆卸连接在所述安装托盘上，所述样品材料被限位支撑在所述安装支撑结构上，且其暴露面朝向背离所述安装托盘的一侧布置。/n

【技术特征摘要】
1.一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，包括箱体、箱盖、安装托盘和若干样品模块，所述箱盖铰接在所述箱体上，所述箱体和所述箱盖的内侧分别安装有所述样品托盘；所述样品模块包括安装支撑结构以及样品材料，所述安装支撑结构可拆卸连接在所述安装托盘上，所述样品材料被限位支撑在所述安装支撑结构上，且其暴露面朝向背离所述安装托盘的一侧布置。


2.根据权利要求1所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，若干所述样品模块分别包括通用材料模块、功能材料模块、高分子材料模块、热控涂层材料模块、橡胶材料模块、空间结构材料模块、电缆材料模块、被动拉伸材料模块、被动弯曲材料模块、主动拉伸材料模块、主动弯曲材料模块中的任意一种或几种。


3.根据权利要求1所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述安装支撑结构包括上盖板和下盖板，所述上盖板上开设有若干暴露孔，所述暴露孔上端内环侧设有一圈压边，所述压边上端靠近所述暴露孔的位置设有一圈倒角；所述下盖板可拆卸安装在所述上盖板下端，所述下盖板与所述压边之间形成用于安装样品材料的安装空间；所述下盖板安装在所述托盘上，所述样品材料安装在所述安装空间内且其暴露面位于所述暴露孔内。


4.根据权利要求3所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述安装支撑结构还包括O型圈、隔离圈和支撑板二，所述O型圈位于所述压边的下方，所述隔离圈位于所述O型圈下方，所述隔离圈外周侧壁与所述安装空间内侧壁相适配，所述支撑板二被压接在所述隔离圈与所述下盖板之间；所述O型圈下方、支撑板二上方以及隔离圈内形成所述安装空间。


5.根据权利要求3所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述安装支撑结构还包括间隔板和弹性支撑板，所述弹性支撑板位于所述下盖板上方，所述间隔板位于所述弹性支撑板上方；所述间隔板与所述压边之间形成用于安装样品材料的安装空间；所述弹性支撑板采用波浪形结构。


6.根据权利要求3所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述下盖板上设有若干通孔，若干所述通孔与若干所述暴露孔一一对应布置，所述上盖板与下盖板之间设有一层隔热保护板，所述隔热保护板中开设有检测孔，若干检测孔与若干所述暴露孔一一对应布置，所述隔热保护板上方设有对应所述暴露孔的位置设有金属镍盘，所述金属镍盘与所述压边间隔布置形成所述安装空间；所述金属镍盘上设有检测装置，所述检测装置穿过所述通孔后位于所述下盖板的检测孔内。


7.根据权利要求6所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述隔热保护板采用聚酰亚胺材质制成；所述检测装置为温度传感器，所述温度传感器通过环氧树脂粘贴在所述金属镍盘上。


8.根据权利要求1所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述安装支撑结构包括支撑板一和压接装置，所述压接装置可拆卸连接在所述支撑板一上，并用于将样品材料压接在所述支撑板一上；
所述压接装置包括固定螺丝，所述支撑板一上形成有螺纹孔或螺纹槽，所述固定螺丝的一端具有一圈环形的压接边，所述固定螺丝的另一端螺纹连接在所述螺纹孔或螺纹槽内；所述固定螺丝利用其压接边将样品材料压接在所述支撑板一上；
所述样品材料为O型橡胶密封圈，所述固定螺丝穿过所述O型橡胶密封圈中间的通孔，并利用压接边将O型橡胶密封圈内环侧压接在所述支撑板一上；所述支撑板一上还固定有聚酰亚胺样品材料；
或所述样品材料为板状结构材料，所述固定螺丝穿过所述板状结构材料，并利用压接边将板状结构材料压接在所述支撑板一上。


9.根据权利要求1所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述安装支撑结构包括支撑板一和压接装置，所述压接装置可拆卸连接在所述支撑板一上，并用于将样品材料压接在所述支撑板一上；
所述压接装置包括U型锁紧件和锁紧螺丝，所述支撑板一正面上形成有插接孔，所述U型锁紧件的两端分别插入所述插接孔内，所述U型锁紧件的两端端面上分别开设有螺纹连接槽，所述锁紧螺丝从所述支撑板一背面插入所述插接孔内并螺纹连接在所述螺纹连接槽内；所述U型锁紧件与所述支撑板一之间形成用于压接样品材料的空间；
所述样品材料为柱状或块状结构材料，所述柱状或块状结构材料穿过所述U型锁紧件和支撑板一之间的空间，并被所述U型锁紧件锁紧在所述支撑板一上。


10.根据权利要求1所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述安装支撑结构包括支撑板一和压接装置，所述压接装置可拆卸连接在所述支撑板一上，并用于将样品材料压接在所述支撑板一上；
所述压接装置包括两个压紧条和若干紧固螺丝，所述压紧条通过所述紧固螺丝固定在所述支撑板一上，两个所述压紧条平行相对布置，两个所述压紧条靠近所述支撑板一的一侧面上分别开设有若干压接槽，两个所述压紧条上的压接槽一一对应布置，样品材料两端分别置于对应布置的两个压接槽内，并被所述压紧条压紧在所述支撑板一上；
所述样品材料为电缆材料，所述电缆材料两端分别置于对应布置的两个压接槽内，并被所述压紧条压紧在所述支撑板一上。


11.根据权利要求1所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述安装支撑结构包括支撑板一和压接装置，所述压接装置可拆卸连接在所述支撑板一上，并用于将样品材料压接在所述支撑板一上；
所述压接装置包括夹具、压接条和螺丝，所述夹具包括底座、两个连接板一和两根支撑杆，所述底座两端分别设有两个平行布置的连接板一，所述支撑杆两端分别连接在两个连接板一上，两根所述支撑杆平行布置且位于同一水平高度，所述支撑杆与所述底座上表面之间预留有间隙；样品材料被支撑在两根支撑杆上方并通过压接条压紧在所述底座一侧面上；所述螺丝将所述压接条紧固在所述底座上；
所述样品材料为拉伸材料，所述拉伸材料起始端位于所述底座一侧面上，缠绕端依次绕过临近的支撑杆上方、远离的支撑杆下方后，再从两根支撑杆上方绕过并与所述起始端重叠，所述拉伸材料的起始端和缠绕端重叠后被所述压接条压紧在所述底座一侧面上。


12.根据权利要求1所述一种空间材料实验样品模块化试验箱，其特征在于，所述安装支撑结构包括支撑板一和压接装置，所述压接装置可拆卸连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟贵，张聚乐，王乐天，王珂，乔志宏，杨鹏，邓明哲，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：北京;11