【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及宇航级线缆用树脂绝缘材料的空间环境可靠性测试，特别是一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，属于材料试验。
技术介绍
1、宇航级线缆用树脂绝缘材料是航天器大量使用的高分子材料，应具备耐高温、强辐照和热氧老化的特性。采用树脂绝缘材料挤出的线缆，需要在空间中舱内和舱外环境长期服役，从而实现能源和信号的传输。特别是舱外服役线缆，其面临的高低温、强紫外和总剂量辐照、机械旋转等载荷。随着服役时间的延长，温度、辐照都将对树脂绝缘材料带来老化效应，主要表现过程为高分子材料进一步交联，随后产生降解。对于材料性能的影响主要体现在材料变硬、延展性降低、绝缘击穿强度降低以及粉化，从而彻底失去绝缘功能。
2、空间中对于线缆用树脂绝缘材料具有较高的要求，特别是长周期服役的舱外线缆，需要良好的环境适应性。通常线缆采用辐照、击穿等试验对其服役可靠性进行考核，这样的考核方式有利于线缆性能实现性的评价，但很难评估线缆的服役寿命和损伤形式。同时，真空-紫外辐照+电子-质子辐照的试验手段存在价格高、适应性不强的问题。特别是电子辐照对于具备一定厚度的材料穿透性较差，不适用于小线规(大直径)的线缆产品。
3、目前，树脂绝缘材料的研制现状与应用需求之间尚有差距。研制过程的配方、纯化、掺杂、交联工艺与空间服役环境下对于材料性能要求尚缺乏有效的手段进行表征。因此，采用一种科学、快捷、有效的方法进行可靠性表征，从而反馈到产品工艺配方实现快速正向迭代是非常有必要的。
技术实现思路
1、本专利
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，包括：
4、s1制备树脂绝缘材料检测试样，并对试样进行真空脱气处理；
5、s2将真空脱气处理后的试样装填于石英管中，将石英管进行真空封接；
6、s3将石英管置于管式炉中；
7、s4利用管式炉对石英管中的试样进行加热，同时对石英管中的试样进行紫外辐照和co60γ射线辐照，通过对温度、紫外辐照剂量和co60射线总剂量的调节，模拟空间辐照效应；
8、s5将试样从石英管中取出，获取试样的性能退化参量，根据试样的性能退化参量评估试样在空间辐照效应下的服役寿命。
9、进一步的，步骤s1中，采用注塑、挤塑或裁切方式制备树脂绝缘材料力学性能检测试样；
10、步骤s1中，在室温下，利用真空设备对试样进行真空脱气处理，真空脱气处理时间不小于24h，真空度优于1×10-3pa。
11、进一步的，步骤s2中，石英管为圆筒型，用于制造石英管的石英纯度不低于99.99％；
12、石英管的直径大于试样在该方向上的尺寸。
13、进一步的，步骤s2中，在试样装填之前，采用有机溶剂对石英管内壁进行清洗；将试样装填于石英管时，单个样品不产生弯折，多个样品不产生重叠。
14、进一步的，步骤s2中，将石英管进行真空封接的方法包括：
15、采用低真空机械泵、高真空扩散泵或分子泵对石英管进行抽真空，真空度优于1×10-4pa时，采用多头火焰喷枪对石英管均匀加热，当达到石英软化温度后采用拉伸封口工艺进行真空封接。
16、进一步的，步骤s3中，将石英管置于管式炉的坩埚中；
17、坩埚和管式炉对石英管轴向的遮挡面积不大于1/2。
18、进一步的，步骤s4中，管式炉采用电阻丝加热，紫外辐照采用200nm-400nm波长的紫外光，co60射线取自固定式γ源，剂量率不小于10rad(si)/s；
19、试验过程中采用铅砖阻隔co60射线对管式炉和紫外辐照设备的辐照损伤。
20、进一步的，步骤s4中，模拟高轨15年的环境耐受性时，温度不高于150℃，紫外辐照总剂量不大于5000esh，co60γ射线辐照总剂量不高于1.5×109rad(si)；温度、紫外辐照和co60射线辐照对样品的作用时间一致。
21、进一步的，步骤s5中，采用质量、拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度、或热失重温度中的一种或多种参量作为试样的性能退化参量；
22、步骤s5中，满足材料性能演变相同退化模型时采用退化模型预测材料服役寿命。
23、进一步的，在预定温度下，对试样进行紫外辐照及γ射线辐照，记录不同试验时间下试样的性能退化参量，得到横纵坐标分别为试验时间和性能退化参量的曲线，根据曲线得到性能退化参量下降至初始值50％时的试验时间，根据该试验时间得到紫外辐照及γ射线辐照的总剂量，根据总剂量和固定轨道剂量率得到材料在固定轨道上的服役寿命。
24、本专利技术与现有技术相比具有如下至少一种有益效果：
25、(1)本专利技术创造性的提出一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，与现有的非原位的辐照方法和可靠性评价方法相比，具有实现真实、全面、实用的优点，更贴近真实应用场景，更有利于通过该方法指导树脂绝缘材料的成分优化和工艺改进；
26、(2)本专利技术设备方法固定，技术基线一致，无需采用繁复的矩阵试验进行可靠性分析，可以通过简单参数调整就可获得技术基线统一的多参数数据；
27、(3)本专利技术通过多种载荷的施加，能够真实模拟空间辐照效应，提高了对树脂绝缘材料服役寿命的预测准确性，对宇航级线缆的研究具有重要意义。
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1.一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤S1中，采用注塑、挤塑或裁切方式制备树脂绝缘材料力学性能检测试样；
3.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤S2中，石英管为圆筒型，用于制造石英管的石英纯度不低于99.99％；
4.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤S2中，在试样装填之前，采用有机溶剂对石英管内壁进行清洗；将试样装填于石英管时，单个样品不产生弯折，多个样品不产生重叠。
5.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤S2中，将石英管进行真空封接的方法包括：
6.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤S3中，将石英管置于管式炉的坩埚中；
7.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤S4中，管
8.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤S4中，模拟高轨15年的环境耐受性时，温度不高于150℃，紫外辐照总剂量不大于5000ESH，Co60γ射线辐照总剂量不高于1.5×109rad(Si)；温度、紫外辐照和Co60射线辐照对样品的作用时间一致。
9.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤S5中，采用质量、拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度、或热失重温度中的一种或多种参量作为试样的性能退化参量；
10.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，在预定温度下，对试样进行紫外辐照及γ射线辐照，记录不同试验时间下试样的性能退化参量，得到横纵坐标分别为试验时间和性能退化参量的曲线，根据曲线得到性能退化参量下降至初始值50％时的试验时间，根据该试验时间得到紫外辐照及γ射线辐照的总剂量，根据总剂量和固定轨道剂量率得到材料在固定轨道上的服役寿命。
...【技术特征摘要】
1.一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤s1中，采用注塑、挤塑或裁切方式制备树脂绝缘材料力学性能检测试样；
3.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤s2中，石英管为圆筒型，用于制造石英管的石英纯度不低于99.99％；
4.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤s2中，在试样装填之前，采用有机溶剂对石英管内壁进行清洗；将试样装填于石英管时，单个样品不产生弯折，多个样品不产生重叠。
5.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤s2中，将石英管进行真空封接的方法包括：
6.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤s3中，将石英管置于管式炉的坩埚中；
7.根据权利要求1所述的一种宇航级线缆用树脂绝缘材料耐辐照试验方法，其特征在于，步骤s4中，管式炉采用电阻丝加热，紫...
【专利技术属性】
技术研发人员：张静静，陆平，李岩，熊志伟，何端鹏，张义，孙明，杨猛，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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