Стандартен метод за изпитване на свойствата на замърсяване и отделяне на газове от материали на космически кораби по ASTM E1559-09

Стандартът „ASTM E1559-09 Стандартен метод за изпитване на свойствата на замърсяване и отделяне на газове от материали за космически кораби“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване, който включва техника за генериране на данни за характеризиране на кинетиката на отделяне на продукти от материалите. Тази техника определя както общия масов поток, излъчван от материала, когато е изложен на вакуумна среда, така и неговото отлагане върху повърхности, поддържани при различни определени температури.

Този метод за изпитване включва изпитвателна апаратура и свързани с нея оперативни процедури за оценка на общия масов поток през материал, изложен на температури между 298 и 398 K. Наляганията извън клетката за ефузия на пробата са по-малки от 7 x 10 Pa. Скоростите на отлагане се измерват по време на тестове за дегазиране на материала. Включени са тестова процедура за събиране на данни и тестов метод за обработка и представяне на събраните данни.

Този метод на тестване може да се използва за генериране на данни, необходими за поддържане на математически модели, използвани за прогнозиране на образуването, миграцията и натрупването на молекулярни замърсители. Могат да бъдат тествани всички видове органични, полимерни и неорганични материали. Те включват полимерни пълнители, пяни, еластомери, филми, ленти, изолации, термосвиваеми тръби, лепила, покрития, тъкани, конци за закрепване и смазочни материали.

В този стандарт има два метода за изпитване. Метод на изпитване А използва стандартни температури на пробата и колектора. Методът за изпитване Б позволява гъвкавост на зададените от потребителя температури на пробата и колектора, геометрията на материала и изпитването, както и зададени от потребителя кварцови кристални микровезни.

За целите на този стандарт се прилагат следните термини и определения:

• AT шлифованият кристал се отнася до ориентацията на кварцовия кристал, която минимизира температурния коефициент (промяна на честотата с температурата) в широк температурен диапазон.
• Азеотропната смес се отнася до разтвор, чийто състав не се променя при дестилацията на две или повече течности.
• Събраният летлив кондензируем материал е количеството газообразно вещество, отстранено от изпитваната проба, което кондензира върху колектор, поддържан при определена постоянна температура за определен период от време, и се измерва преди изпитването и извън изпитвателната камера.
• Диференциалната сканираща калориметрия (DSC) е техника, при която разликата между енергията, подавана към вещество и референтен материал, се измерва като функция на температурата, докато веществото и референтният материал се подлагат на контролирана температурна програма.
• Ефузионната клетка е контейнер, поставен във вакуум, в който може да се постави проба от материал и да се нагрее до определена температура.

Изпитвателният апарат, описан в този метод за изпитване, е предназначен за измерване на данни за скоростта на отделяне на газове, използвани за разработване на кинетични изрази за използване в модели, които предсказват еволюцията на молекулярни замърсители и миграцията и отлагането на тези замърсители върху повърхностите на космически кораби. Този метод на изпитване може да характеризира материали, съдържащи летливи вещества, които ще се отделят газове при температурни и вакуумни условия. Кварцовите кристални микровезни, използвани в този метод на изпитване, осигуряват чувствителна техника за измерване на много малки количества натрупана маса. В допълнение към предоставянето на данни за кинетични изрази, редуцираните данни могат да се използват и за сравняване на поведението на отделяне на газове от различни материали с цел избор на материал.

В този стандарт има два метода за изпитване:

• Метод на изпитване А е стандартна процедура, използваща предписани конфигурации и температури.
• Метод на изпитване Б позволява използването на специфични за космическите системи температури, конфигурации и покрития на повърхността на колектора QCM.

Измерванията се извършват чрез поставяне на пробата от материала в ефузионна клетка, така че отделяният поток от газове, излизащ от отвора на клетката, да попадне върху три кварцови кристални микровезни, разположени така, че да изобразяват отвора. Четвъртият кварцов микровезна е по избор. Ефузионната клетка се поддържа при постоянна температура във високовакуумна камера и има малък отвор, насочен към микровезните от кварцови кристали. Кварцовите кристални микровезни се контролират според избрани температури. Общата скорост на отделяне на газове се определя от скоростта на събиране върху криогенно охладен кварцов кристален микровезна. В края на изотермичния тест, микровезни от кварцови кристали се нагряват контролирано, за да се определят характеристиките на изпарение на отлаганията.

Ефузионната клетка се зарежда в основната тестова камера от вакуумната заключваща камера и се позиционира на фиксирано разстояние и ъгъл спрямо повърхностите на кварцовия кристален микровезна. Температурата на ефузионната клетка се контролира, за да се осигури непрекъснато и равномерно нагряване на пробата. Вакуумната заключваща камера е устройство, което гарантира, че изпитваната проба е правилно поставена във високия вакуум на основната изпитвателна камера. Използването на заключващата камера за зареждане и разтоварване на проби предотвратява загубата на вакуум в основната камера и намалява необходимостта от освобождаване на вакуума преди всяко изпитване.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги за тестване в съответствие със стандарта „ASTM E1559-09 Стандартен метод за изпитване на свойствата на замърсяване и отделяне на газове от материали за космически кораби“.