Космическое материаловедение. Акишин А.И. - 133 стр.

UptoLike

Составители: 

133
Масс-спектрометрия продуктов эрозии облучаемых материалов (СО;
СО
2
; ОН; С
n
H
m
).
Исследование синергического эффекта в процессе одновременного
воздействия на материалы: О+ВУФ (λ~130 нм).
Возможность ускоренных испытаний К
у
~10-100.
Исследование температурной зависимости реакционной эффектив-
ности, R
e
, [см
3
/ат] для полимерных материалов; S
пучка
1-10 см
2
.
В некоторых используемых имитационных плазменных установках
целесообразно понизить концентрацию О
2
у поверхности испытуемого
материала до уровня, реализуемого на фронтальной поверхности КА
при полете на высотах 300-500 км, поскольку во многих установках
концентрация О
2
у поверхности испытуемого материала превышает на-
турную в 10
2
–10
4
раз. Иначе это может повлиять на кинетику химиче-
ских реакций, ответственных за образование летучих фрагментов из
структуры материала.
Использование в имитационных экспериментах ионов и атомов ки-
слорода с энергией выше 5 эВ создает условия для появления «ложных»
сопутствующих физико-химических явлений, отсутствующих в процес-
се реального космического полета. Известно, что пороги физического
распыления различных материалов лежат в пределах 10-40 эВ и в есте-
ственных условиях, где атомы кислорода имеют Е5 эВ, физическое
распыление материалов практически отсутствует при взаимодействии
АК с материалами КА. Ряд полимерных материалов, имеют энергии
молекулярных связей выше 5 эВ (C=C; C≡C; C=N; C≡N). При использо-
вании имитационных потоков АК с энергией выше 5 эВ эти связи могут
быть разорваны, в тоже время в реальных космических условиях эти
явления могут отсутствовать.
Использование в имитационных установках пучков ионов кислорода
вместо атомов, по-видимому, ужесточает условия испытания полимер-
ных материалов, поскольку реакционная эффективность, Rе, ионов ки-
слорода, возможно, превышать эффективность, Re, атомов при равной
кинетической энергии [23,24], хотя надежных экспериментальных дан-
ных по этому вопросу недостаточно.
Эрозия полимерных материалов
В табл.1 приведена реакционная эффективность, Re(E), различных
материалов от воздействия АК при экспонировании в условиях около-
земного космического пространства [10]. На рис.10 приведен масс-
спектр каптона (полиимида), помеченного изотопом
13
С, при воздейст-
вии потока кислородной плазмы [25].
   Масс-спектрометрия продуктов эрозии облучаемых материалов (СО;
СО2; ОН; СnHm).
   Исследование синергического эффекта в процессе одновременного
воздействия на материалы: О+ВУФ (λ~130 нм).
   Возможность ускоренных испытаний Ку~10-100.
   Исследование температурной зависимости реакционной эффектив-
ности, Re, [см3/ат] для полимерных материалов; Sпучка1-10 см2.
   В некоторых используемых имитационных плазменных установках
целесообразно понизить концентрацию О2 у поверхности испытуемого
материала до уровня, реализуемого на фронтальной поверхности КА
при полете на высотах 300-500 км, поскольку во многих установках
концентрация О2 у поверхности испытуемого материала превышает на-
турную в 102 –104 раз. Иначе это может повлиять на кинетику химиче-
ских реакций, ответственных за образование летучих фрагментов из
структуры материала.
   Использование в имитационных экспериментах ионов и атомов ки-
слорода с энергией выше 5 эВ создает условия для появления «ложных»
сопутствующих физико-химических явлений, отсутствующих в процес-
се реального космического полета. Известно, что пороги физического
распыления различных материалов лежат в пределах 10-40 эВ и в есте-
ственных условиях, где атомы кислорода имеют Е5 эВ, физическое
распыление материалов практически отсутствует при взаимодействии
АК с материалами КА. Ряд полимерных материалов, имеют энергии
молекулярных связей выше 5 эВ (C=C; C≡C; C=N; C≡N). При использо-
вании имитационных потоков АК с энергией выше 5 эВ эти связи могут
быть разорваны, в тоже время в реальных космических условиях эти
явления могут отсутствовать.
   Использование в имитационных установках пучков ионов кислорода
вместо атомов, по-видимому, ужесточает условия испытания полимер-
ных материалов, поскольку реакционная эффективность, Rе, ионов ки-
слорода, возможно, превышать эффективность, Re, атомов при равной
кинетической энергии [23,24], хотя надежных экспериментальных дан-
ных по этому вопросу недостаточно.

                  Эрозия полимерных материалов
   В табл.1 приведена реакционная эффективность, Re(E), различных
материалов от воздействия АК при экспонировании в условиях около-
земного космического пространства [10]. На рис.10 приведен масс-
спектр каптона (полиимида), помеченного изотопом 13С, при воздейст-
вии потока кислородной плазмы [25].

                               133