一种紫外辐照增强污染的测试方法技术

技术编号:7449788 阅读:394 留言:0更新日期:2012-06-21 21:22
本发明专利技术涉及一种紫外辐照增强污染的测试方法,属于空间技术领域。所述方法采用方案一和/或方案二对材料进行紫外辐照和真空出气性能测试,其中:方案一、对材料先进行紫外辐照,再通过真空出气性能测试衡量紫外辐照对污染的影响。从而获得材料紫外辐照后总质量损失以及可收集的可凝挥发物值的变化;方案二、对材料先进行真空出气性能测试,获得收集到的可凝结污染物,再进行紫外辐照实验,观察可凝结污染物的形貌以及原子变化。本发明专利技术将紫外辐照与真空性能出气测试方法结合使用,可以更加准确地测定星用材料的出气和抗辐射性能,为卫星污染的防护提供有价值的工程数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于空间
技术背景在航天器运行过程中,会受到紫外辐照的影响,也会受到材料自身出气污染影响。 由于存在着多种空间环境效应,那么在两种或多种空间环境效应之间就有可能发生协同作用,由此产生的综合结果可能比单一环境效应引起的材料性能降低的总和更为严重,如太阳紫外和分子污染之间的协同作用。以美国GPS BLOCK卫星为例,在轨道上运行的太阳能电池阵在光照的作用下表面温度很高,对大多数污染物来讲,它们在太阳能电池阵表面停留的时间很短,理论上认为电池阵不会被污染。然而,太阳能电池阵功率衰减过高的速率使大家推测,紫外引起了分子间的聚合反应,这些反应使污染物沉积到物体表面,并且沉积的污染物在物体表面发生了定影,不会因为温度的升高而消除。这些协同影响对航天器在轨运行的危害更为严重。国内现行的各项测试中都是仅考虑单因素效应,即只考虑污染的测试,或是只考虑紫外辐照的测试。虽然能通过检测材料的出气和抗辐射性能对星用材料进行初步筛选, 但是单一的测试方法已不能满足当今测试星用材料的要求。因此迫切需要将两种测试手段结合,开发稳定、可靠的适合于紫外辐照的增强污染的方法,以更好满足太空环境,为航天器长寿命、高可靠性的要求提供技术保障。
技术实现思路
针对现有技术中对于污染物对航天器材料的影响仅考虑单因素效应的缺陷,本专利技术的目的是在航天器提供,对航天器材料筛选提供评价准则。为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下,所述方法对材料受到紫外辐照的污染和材料自身出气污染的双因素效应结合进行测试,具体技术方案如下第一部分、对材料先进行紫外辐照,再通过真空出气性能测试衡量紫外辐照对污染的影响。从而获得材料紫外辐照后总质量损失(TML)以及可收集的可凝挥发物值(CVCM) 的变化;第二部分、对材料先进行真空出气性能测试,获得收集到的可凝结污染物,再进行紫外辐照实验,观察可凝结污染物的形貌以及原子变化;其中,第一部分的具体步骤如下步骤一、用有机溶剂将材料清洗后,置于温度23°C 士2°C、湿度30% 士2%的环境中M小时,再将材料制备为边长为1. 5 3mm的立方体试样;若材料厚度不足1. 5mm,按材料厚度制备为长宽为1. 5 3mm的片状试样;其中,所述材料为固态非金属材料;有机溶剂为酒精或丙酮,超声清洗2 3次,每次清洗5 10分钟;步骤二、将步骤一中得到的试样进行紫外辐照3 30小时;步骤三、将经过紫外辐照后的试样以及未经紫外辐照的试样在沉积基底为铝箔、 压强彡IX 10_3Pa、加热温度为50°C 150°C、收集温度为0 30°C、试验时间为10 40小时的条件下,依据标准QJ1558进行真空出气性能测试,得到试样的总质量损失和可收集的可凝挥发物值,评价试样经紫外辐照后的真空出气性能。其中,第二部分的具体步骤如下步骤一、第一部分中的步骤一;步骤二、将步骤一中得到的试样分别用有机玻璃和铝箔作为沉积基底,在压强彡IX 10_3Pa、加热温度为50°C 150°C、收集温度为0 30°C、试验时间为10 40小时的条件下,依据标准QJ1558进行真空出气性能测试;步骤三、将经过真空出气性能测试后的试样进行紫外辐照3 30小时;步骤四、将经过紫外辐照后,沉积基底为有机玻璃的试样在显微镜下观察紫外辐照前后的形貌变化;步骤五、将经过紫外辐照后,沉积基底为铝箔的试样用X射线光电子谱仪(XPS)测试原子化合价变化。其中在第一部分和第二部分中,紫外辐照光源来自于汞氙灯或真空紫外,汞氙灯波长为200 400nm,在近紫外范围;真空紫外辐照是将汞灯和试样放置在压强彡1 X 10_3Pa 的环境中进行,真空紫外波长为115 200nm,在远紫外范围。有益效果目前国内外对于污染物对航天器材料的影响仅考虑单因素效应,本专利技术将紫外辐照与真空性能出气测试方法结合使用,可以更加准确地测定星用材料的出气和抗辐射性能,为卫星污染的防护提供有价值的工程数据。附图说明图1为实施例第二部分制备得到的试样未经紫外辐照的显微镜相图2为实施例第二部分制备得到的试样经紫外辐照6小时的显微镜相图3为实施例第二部分制备得到的试样经紫外辐照12小时的显微镜相图4为实施例第二部分制备得到的试样经紫外辐照25小时的显微镜相图。具体实施方式下面通过具体实施例来详细描述本专利技术实施例选用⑶414硅橡胶在室温,湿度30% 士2%的条件下固化M小时后,得到测试用材料。第一部分、对材料先进行紫外辐照,再通过真空出气测试衡量紫外辐照对污染的影响。从而获得材料紫外辐照后总质量损失以及可收集的可凝挥发物值的变化,具体步骤如下步骤一、用酒精将材料超声清洗3次,每次清洗5min后,置于温度23°C 士2°C、湿度30% 士2%的环境中M小时,再将材料制备为厚度为2mm,长宽为2mm的片状试样;步骤二、取四个步骤一中得到的试样,分别在波长为200 400nm的汞氙灯下进行紫外辐照0、6、12、25小时,相应试样分别编号为1 4 ;步骤三、将经过紫外辐照后的试样2 4以及未经紫外辐照的试样1在沉积基底为铝箔、压强7X 10_4Pa、加热温度125°C、收集温度25°C、试验时间M小时的条件下,依据标准QJ1558进行真空出气性能测试,得到试样的总质量损失和可收集的可凝挥发物值,以评价试样经紫外辐照后的真空出气性能,得到表1 ;表1试样的总质量损失和可收集的可凝挥发物值权利要求1.,其特征在于所述方法的技术方案如下第一部分、对材料先进行紫外辐照,再通过真空出气性能测试衡量紫外辐照对污染的影响,从而获得材料紫外辐照后总质量损失以及可收集的可凝挥发物值的变化;第二部分、对材料先进行真空出气性能测试,获得收集到的可凝结污染物,再进行紫外辐照实验,观察可凝结污染物的形貌以及原子变化。2.根据权利要求1所述的,其特征在于第一部分的具体步骤如下步骤一、用有机溶剂将材料清洗后,置于温度23°C 士2°C、湿度30% 士2%的环境中M 小时,再将材料制备为边长为1. 5 3mm的立方体试样;若材料厚度不足1. 5mm,按材料厚度制备为长宽为1. 5 3mm的片状试样;步骤二、将步骤一中得到的试样进行紫外辐照3 30小时;步骤三、将经过紫外辐照后的试样以及未经紫外辐照的试样在沉积基底为铝箔、压强彡IX 10_3Pa、加热温度为50°C 150°C、收集温度为0 30°C、试验时间为10 40小时的条件下,依据标准QJ1558进行真空出气性能测试,得到试样的总质量损失和可收集的可凝挥发物值;其中,步骤一中所述材料为固态非金属材料;有机溶剂为酒精或丙酮,超声清洗2 3 次,每次清洗5 10分钟。3.根据权利要求1所述的,其特征在于第二部分的具体步骤如下步骤一、用有机溶剂将材料清洗后,置于温度23°C 士2°C、湿度30% 士2%的环境中M 小时,再将材料制备为边长为1. 5 3mm的立方体试样;若材料自身厚度不足1. 5mm,按材料实际厚度制备为长宽为1. 5 3mm的片状试样;步骤二、将步骤一中得到的试样分别用有机玻璃和铝箔作为沉积基底,在压强彡IX 10_3Pa、加热温度为50°C 150°C、收集温度为0 30°C、试验时间为10 40小时的条件下,依据标准QJ1558进行真空出气性能测试;步骤三、将经过真空出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨青王鹢郭兴杨生胜田海薛玉雄高欣庄建宏石红
申请(专利权)人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所
类型:发明
国别省市:

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