ASTM E1559-09 Standardtestmetod för föroreningsutgasningsegenskaper hos rymdfarkostmaterial

Standarden ”ASTM E1559-09 Standard testmetod för kontamineringsutgasningsegenskaper hos rymdfarkostmaterial” som utvecklats av American Society for Testing and Materials (ASTM) beskriver en testmetod som inkluderar en datagenereringsteknik för att karakterisera frisättningskinetiken för utgasningsprodukter från material. Denna teknik bestämmer både det totala massflödet som ett material avger när det utsätts för en vakuummiljö och dess avsättning på ytor som hålls vid olika specificerade temperaturer.

Denna testmetod innefattar testapparatur och tillhörande driftsprocedurer för att utvärdera det totala massflödet genom ett material som exponeras för temperaturer mellan 298 och 398 K. Trycket utanför provutgjutningscellen är mindre än 7 x 10 Pa. Avsättningshastigheter mäts under materialavgasningstester. En testprocedur för insamling av data och en testmetod för bearbetning och presentation av insamlad data ingår.

Denna testmetod kan användas för att generera de data som behövs för att stödja matematiska modeller som används för att förutsäga bildandet, migrationen och ackumuleringen av molekylära föroreningar. Alla typer av organiska, polymera och oorganiska material kan testas. Dessa inkluderar polymerfyllmedel, skum, elastomerer, filmer, tejper, isoleringar, krympslangar, lim, beläggningar, tyger, surrningstrådar och smörjmedel.

Det finns två testmetoder i denna standard. Testmetod A använder standardprov- och kollektortemperaturer. Testmetod B möjliggör flexibilitet vad gäller användarspecificerade prov- och uppsamlartemperaturer, material- och testgeometri samt användarspecificerade kvartskristallmikrovågar.

För denna standards syften gäller följande termer och definitioner:

• AT-skuren kristall hänvisar till kvartskristallens orientering som minimerar temperaturkoefficienten (frekvensförändring med temperaturen) över ett brett temperaturområde.
• Azeotropisk blandning avser en lösning vars sammansättning inte förändras vid destillation av två eller flera vätskor.
• Uppsamlat flyktigt kondenserbart material är den mängd gasformigt ämne som avlägsnats från ett testprov och som kondenserar på en uppsamlare som hålls vid en specificerad konstant temperatur under en specificerad tidsperiod och mäts före testet och utanför testkammaren.
• Differentiell svepkalorimetri (DSC) är en teknik där skillnaden mellan energiinmatningen till ett ämne och ett referensmaterial mäts som en funktion av temperaturen medan ämnet och referensmaterialet utsätts för ett kontrollerat temperaturprogram.
• En effusionscell är en behållare placerad i vakuum, i vilken ett materialprov kan placeras och värmas upp till en specifik temperatur.

Testapparaturen som beskrivs i denna testmetod är utformad för att mäta data om utgasningshastighet som används för att utveckla kinetiska uttryck för användning i modeller som förutsäger utvecklingen av molekylära föroreningar och migrationen och avsättningen av dessa föroreningar på rymdfarkosters ytor. Denna testmetod kan karakterisera material som innehåller flyktiga ämnen som avgasar under temperatur- och vakuumförhållanden. Kvartskristallmikrovågarna som används i denna testmetod ger en känslig teknik för att mäta mycket små mängder ackumulerad massa. Förutom att tillhandahålla data för kinetiska uttryck kan den reducerade datan också användas för att jämföra utgasningsbeteendet hos olika material för materialvalsändamål.

Det finns två testmetoder i denna standard:

• Testmetod A är en standardprocedur som använder föreskrivna konfigurationer och temperaturer.
• Testmetod B möjliggör användning av temperaturer, konfigurationer och QCM-kollektorytbeläggningar specifika för rymdfarkoster.

Mätningar görs genom att placera materialprovet i en effusionscell så att den utgasande strömmen som lämnar cellöppningen träffar tre kvartskristallmikrovågar anordnade för att avbilda öppningen. Den fjärde mikrovågen av kvartskristall är valfri. Effusionscellen hålls vid en konstant temperatur i en högvakuumkammare och har ett litet hål riktat mot kvartskristallens mikrovågsmått. Kvartskristallmikrovågar styrs enligt valda temperaturer. Den totala avgasningshastigheten bestäms utifrån uppsamlingshastigheten på en kryokyld kvartskristallmikrovåg. I slutet av det isotermiska testet värms kvartskristallmikrovågar upp på ett kontrollerat sätt för att bestämma avlagringarnas avdunstningsegenskaper.

Effusionscellen laddas in i huvudtestkammaren från vakuumlåsningskammaren och placeras på ett fast avstånd och i en fast vinkel i förhållande till kvartskristallens mikrovågsytor. Temperaturen i effusionscellen kontrolleras för att säkerställa kontinuerlig och jämn uppvärmning av provet. Vakuumlåsningskammaren är en anordning som säkerställer att testprovet förs in korrekt i huvudtestkammarens högvakuum. Genom att använda låskammaren för att ladda och urladda prover förhindras vakuumförlust i huvudkammaren och behovet av att släppa ut vakuumet före varje test minskar.

Vår organisation, som i åratal har försökt stödja företag från alla sektorer med ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier, har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen i världen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahålls även testtjänster till företag i enlighet med standarden "ASTM E1559-09 Standard testmetod för kontamineringsutgasningsegenskaper hos rymdskeppsmaterial".