Štandardná testovacia metóda ASTM E1559-09 pre vlastnosti kontaminácie a odplyňovania materiálov kozmických lodí

Norma „ASTM E1559-09 Štandardná testovacia metóda pre vlastnosti uvoľňovania plynov z materiálov kozmických lodí pri kontaminácii“ vyvinutá Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM) opisuje testovaciu metódu, ktorá zahŕňa techniku ​​generovania údajov na charakterizáciu kinetiky uvoľňovania produktov uvoľňovania plynov z materiálov. Táto technika určuje celkový hmotnostný tok emitovaný materiálom pri vystavení vákuovému prostrediu, ako aj jeho usadzovanie na povrchoch udržiavaných pri rôznych špecifikovaných teplotách.

Táto testovacia metóda zahŕňa testovacie zariadenie a súvisiace prevádzkové postupy na vyhodnotenie celkového hmotnostného prietoku cez materiál vystavený teplotám medzi 298 a 398 K. Tlaky mimo efúznej cely vzorky sú menšie ako 7 x 10 Pa. Rýchlosti usadzovania sa merajú počas testov odplyňovania materiálu. Súčasťou je testovací postup na zber údajov a testovacia metóda na spracovanie a prezentáciu zozbieraných údajov.

Táto testovacia metóda sa môže použiť na generovanie údajov potrebných na podporu matematických modelov používaných na predpovedanie tvorby, migrácie a akumulácie molekulárnych znečisťujúcich látok. Možno testovať všetky typy organických, polymérnych a anorganických materiálov. Patria sem polymérne plnivá, peny, elastoméry, fólie, pásky, izolácie, zmršťovacie bužírky, lepidlá, nátery, tkaniny, upevňovacie nite a mazivá.

V tejto norme sú dve skúšobné metódy. Skúšobná metóda A používa štandardné teploty vzorky a kolektora. Testovacia metóda B umožňuje flexibilitu užívateľom špecifikovaných teplôt vzorky a kolektora, materiálu a testovanej geometrie a užívateľom špecifikovaných kremenných kryštálových mikrováh.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• AT brúsený krištáľ označuje orientáciu kremenného kryštálu, ktorá minimalizuje teplotný koeficient (zmenu frekvencie s teplotou) v širokom teplotnom rozsahu.
• Azeotropická zmes sa vzťahuje na roztok, ktorého zloženie sa nemení destiláciou dvoch alebo viacerých kvapalín.
• Zachytený prchavý kondenzovateľný materiál je množstvo plynnej látky odstránenej z testovanej vzorky, ktorá kondenzuje na kolektore udržiavanom pri stanovenej konštantnej teplote počas stanoveného časového obdobia a meria sa pred skúškou a mimo testovacej komory.
• Diferenciálna skenovacia kalorimetria (DSC) je technika, pri ktorej sa rozdiel medzi energiou vstupnou do látky a referenčného materiálu meria ako funkcia teploty, pričom látka a referenčný materiál sú podrobené programu riadenej teploty.
• Efuzná cela je nádoba umiestnená vo vákuu, do ktorej sa môže umiestniť vzorka materiálu a zahriať na určitú teplotu.

Testovacie zariadenie opísané v tejto testovacej metóde je určené na meranie údajov o rýchlosti uvoľňovania plynov, ktoré sa používajú na vývoj kinetických výrazov pre použitie v modeloch, ktoré predpovedajú vývoj molekulárnych kontaminantov a migráciu a ukladanie týchto kontaminantov na povrchy kozmických lodí. Táto testovacia metóda dokáže charakterizovať materiály obsahujúce prchavé látky, ktoré sa pri teplote a vákuu uvoľňujú do plynov. Kremeňové mikrováhy použité v tejto testovacej metóde poskytujú citlivú techniku ​​na meranie veľmi malých množstiev nahromadenej hmotnosti. Okrem poskytovania údajov pre kinetické výrazy sa redukované údaje môžu použiť aj na porovnanie správania sa rôznych materiálov pri uvoľňovaní plynov na účely výberu materiálu.

V tejto norme sú dve skúšobné metódy:

• Skúšobná metóda A je štandardný postup s použitím predpísaných konfigurácií a teplôt.
• Skúšobná metóda B umožňuje použitie teplôt, konfigurácií a povrchových povlakov kolektorov QCM špecifických pre daný systém kozmickej lode.

Merania sa vykonávajú umiestnením vzorky materiálu do efúznej cely tak, aby prúd odplynenia vychádzajúci z otvoru cely dopadal na tri kremenné kryštálové mikrováhy usporiadané tak, aby zobrazovali otvor. Štvrtá mikrováha z kremenného kryštálu je voliteľná. Efúzna cela sa udržiava na konštantnej teplote vo vysokovákuovej komore a má malý otvor smerujúci k mikrováham z kremenného kryštálu. Kremeňové kryštálové mikrováhy sú riadené podľa zvolených teplôt. Celková rýchlosť odplyňovania sa určí z rýchlosti zberu na kryochladenej kremennej mikrováhe. Na konci izotermického testu sa mikrováhy z kremenných kryštálov kontrolovaným spôsobom zahrievajú, aby sa stanovili charakteristiky odparovania usadenín.

Efuzná cela sa vloží do hlavnej testovacej komory z vákuovej uzamykacej komory a umiestni sa v pevnej vzdialenosti a uhle vzhľadom na povrchy kremenných mikrováh. Teplota efúznej cely je regulovaná, aby sa zabezpečilo nepretržité a rovnomerné zahrievanie vzorky. Vákuová uzamykacia komora je zariadenie, ktoré zabezpečuje správne vloženie testovanej vzorky do vysokého vákua hlavnej testovacej komory. Použitie uzamykateľnej komory na vkladanie a vykladanie vzoriek zabraňuje strate vákua v hlavnej komore a znižuje potrebu uvoľňovať vákuum pred každým testom.

Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM E1559-09 Štandardná testovacia metóda pre vlastnosti odplyňovania kontaminácie materiálov kozmických lodí“.