ASTM E1559-09 Uzay Aracı Malzemelerinin Kirlenme Gaz Çıkışı Özellikleri İçin Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM E1559-09 Uzay aracı malzemelerinin kirlenme gaz çıkışı özellikleri için standart test yöntemi” standardında, malzemelerden gaz salınım ürünlerinin salınım kinetiğini karakterize etmek için veri üretme tekniğini içeren bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu teknik, hem bir malzemenin vakum ortamına maruz kaldığında yaydığı toplam kütle akısını hem de bunun belirli çeşitli sıcaklıklarda tutulan yüzeyler üzerindeki birikimini belirler.

Bu test yöntemi, 298 ile 398 K arasındaki sıcaklıklara maruz kalan bir malzemeden yayılan toplam kütle akışını değerlendirmek için test aparatını ve ilgili çalışma prosedürlerini içerir. Numune efüzyon hücresinin dışındaki basınçlar 7 x 10 Pa’dan azdır. Malzeme gaz giderme testleri sırasında biriktirme oranları ölçülür. Veri toplamaya yönelik bir test prosedürü ve toplanan verileri işleme ve sunmaya yönelik bir test yöntemi dahil edilmiştir.

Bu test yöntemi, moleküler kirleticilerin oluşumu, göçü ve birikiminin tahmini için kullanılan matematiksel modelleri desteklemek için gerekli verileri üretmek amacıyla kullanılabilir. Her türlü organik, polimerik ve inorganik malzeme test edilebilir. Bunlara polimer dolgu bileşikleri, köpükler, elastomerler, filmler, bantlar, izolasyonlar, daralan borular, yapıştırıcılar, kaplamalar, kumaşlar, bağlama ipleri ve yağlayıcılar dahildir.

Bu standartta iki adet test yöntemi bulunmaktadır. Test Yöntemi A’da standart numune ve kolektör sıcaklıkları kullanılır. Test Yöntemi B, kullanıcı tarafından belirlenen numune ve kolektör sıcaklıklarının, malzeme ve test geometrisinin ve kullanıcı tarafından belirlenen kuvars kristal mikro terazilerin esnekliğine izin verir.

Bu standardın amaçları doğrultusunda şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

• AT kesilmiş kristal, geniş bir sıcaklık aralığında sıcaklık katsayısını (sıcaklığa göre frekans değişimi) en aza indiren kuvars kristali yönelimini ifade eder.
• Azeotropik karışım, iki veya daha fazla sıvının damıtılmasıyla bileşimi değişmeyen bir çözeltiyi ifade eder.
• Toplanan uçucu yoğunlaşabilir malzeme, belirli bir süre boyunca belirli bir sabit sıcaklıkta tutulan bir toplayıcı üzerinde yoğunlaşan ve testten önce ve test odasının dışında ölçülen, bir test numunesinden çıkan gaz halindeki madde miktarıdır.
• Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), bir maddeye ve referans malzemeye giren enerji arasındaki farkın, madde ve referans malzeme kontrollü bir sıcaklık programına tabi tutulurken sıcaklığın bir fonksiyonu olarak ölçüldüğü bir tekniktir.
• Efüzyon hücresi, bir vakum içerisine yerleştirilen, içerisine bir malzeme numunesinin yerleştirilip belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılabildiği bir kaptır.

Bu test yönteminde açıklanan test aparatı, moleküler kirleticilerin evrimini ve bu kirleticilerin uzay aracı yüzeylerine göçünü ve birikimini tahmin eden modellerde kullanılmak üzere kinetik ifadeler geliştirmek için kullanılan gaz çıkarma oranı verilerini ölçmek üzere tasarlanmıştır. Bu test yönteminin sıcaklık ve vakum koşulları altında gaz çıkışı olacak uçucu türler içeren malzemeler karakterize edilebilir. Bu test yönteminde kullanılan kuvars kristal mikro terazileri, çok küçük miktarlardaki biriken kütlelerin ölçülmesi için hassas bir teknik sağlar. Kinetik ifadeler için veri sağlamanın yanı sıra, indirgenmiş veriler, malzeme seçimi amaçları doğrultusunda farklı malzemelerin gaz çıkarma davranışlarını karşılaştırmak için de kullanılabilir.

Bu standartta iki adet test yöntemi bulunmaktadır:

• Test Yöntemi A, öngörülen konfigürasyonlar ve sıcaklıklar kullanılarak yapılan standart bir prosedürdür.
• Test Yöntemi B, uzay aracı sistemine özgü sıcaklıkların, yapılandırmaların ve QCM toplayıcı yüzey kaplamalarının kullanılmasına izin verir.

Ölçümler, malzeme numunesinin bir efüzyon hücresine yerleştirilmesiyle yapılır, böylece hücre deliğinden çıkan gaz çıkışı akışı, deliği görüntülemek üzere düzenlenmiş üç adet kuvars kristal mikro teraziye çarpar. Dördüncü kuvars kristal mikro terazi isteğe bağlıdır. Efüzyon hücresi yüksek vakum odasında sabit bir sıcaklıkta tutulur ve kuvars kristal mikro terazilere yönlendirilmiş küçük bir deliğe sahiptir. Kuvars kristal mikro teraziler seçilen sıcaklıklara göre kontrol edilir. Toplam gaz çıkarma oranı, kriyo soğutulmuş bir kuvars kristal mikro terazi üzerindeki toplama oranından belirlenir. İzotermal test sonunda kuvars kristal mikro teraziler kontrollü bir şekilde ısıtılarak tortuların buharlaşma karakteristikleri belirlenir.

Efüzyon hücresi vakum kilitleme odasından ana test odasına yüklenir ve kuvars kristal mikro terazi yüzeylerine göre sabit bir mesafe ve açıda konumlandırılır. Numunenin sürekli ve homojen bir şekilde ısıtılmasını sağlamak için efüzyon hücresinin sıcaklığı kontrol edilir. Vakum kilitleme odası, test numunesinin ana test odasının yüksek vakumuna uygun şekilde sokulmasını sağlayan bir cihazdır. Numunelerin yüklenmesi ve boşaltılması için kilitleme haznesinin kullanılması, ana haznedeki vakum kaybını önler ve her testten önce vakumu boşaltma ihtiyacını azaltır.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM E1559-09 Uzay aracı malzemelerinin kirlenme gaz çıkışı özellikleri için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.