ASTM E595-15 真空條件下排氣和收集揮發性冷凝物質總質量損失的標準測試方法

美國材料與試驗協會（ASTM）發布的標準《ASTM E595-15真空中放氣和收集的揮發性可冷凝材料總質量損失的標準測試方法》描述了一種篩選技術，用於確定材料在暴露於真空環境中時揮發性物質的含量。在這個測試方法中，測量兩個參數：總質量損失和收集的揮發性可冷凝物質。在完成總質量損失和收集的揮發性可凝性材料所需的暴露和測量後，還可以獲得一個附加參數，即回收的水蒸氣量。

本測試方法描述了用於評估材料在攝氏125度、低於7×10⁻¹ Pa的壓力下暴露24小時後的質量損失的測試裝置及相關操作規程^。總質量損失可分為不可冷凝損失和可冷凝損失。本文將可冷凝損失定義為能夠在攝氏25度下冷凝在集塵器上的物質。

除非另有說明，25 度和 125 度的公差為正負 1 度，23 度的公差為正負 2 度。相對濕度公差為正負 5%。

可以測試多種類型的有機、聚合物和無機材料。這些包括聚合物填料化合物、泡沫、彈性體、薄膜、膠帶、絕緣材料、熱縮管、黏合劑、塗料、織物、繫繩和潤滑劑。材料可以在收到時進行測試，也可以根據各種固化特性進行測試準備。

此測試方法主要是一種材料篩選技術，由於配置、溫度和材料加工的差異，可能無法用於計算系統或組件的實際污染。

材料接受和拒絕的標準應由使用者根據特定組件和系統要求決定。歷史上，1,00% 的總質量損失和 0,10% 的揮發性可冷凝物質收集率一直被用作航天器材料剔除的篩選水平。

使用根據本測試方法被視為可接受的材料並不能保證系統或組件不會受到污染。因此，應根據需要進行後續功能、開發和能力測試，以確保材料的性能令人滿意。

本標準並非旨在解決與其使用相關的所有安全問題（如果有）。本標準的使用者有責任在使用前建立適當的安全、健康和環境實踐並確定監管限制的適用性。

就本標準而言，適用以下術語和定義：

• 收集的揮發性可冷凝物質是指在指定的恆定溫度下保持指定的時間段的收集器中冷凝的測試樣品的脫氣物質的量。收集到的揮發性可冷凝物質以佔初始樣品質量的百分比表示，是根據測試前後收集板的質量差確定的冷凝物質量計算得出的。
• 總質量損失是指在指定的恆定溫度和工作壓力下保持指定的時間段的樣品中以氣體形式損失的物質的總質量。總質量損失是根據測試前後測量的樣品質量計算得出的，並以初始樣品質量的百分比表示。
• 回收的水蒸氣是樣品在可選的再調節步驟後回收的水蒸氣的品質。回收的水蒸氣是根據在 23 度、相對濕度為 24% 的大氣中暴露 50 小時後，對總質量損失和收集的揮發性可冷凝材料進行測試後確定的樣品質量差異來計算的。回收的水蒸氣以初始樣品質量的百分比表示。

此微揮發性縮合物系統是從早期用於測定大揮發性縮合物的系統開發而來的，需要更大的樣品和更長的測試週期。

將測試樣本稱重後，置於預先成型的脫脂容器中，在攝氏23度、50%相對濕度的條件下暴露24小時。暴露結束後，再次稱重容器和樣品，並將其放入銅加熱棒（即測試裝置的底盤）的樣品室中。此銅加熱棒可同時容納多個樣品進行測試。隨後，密封放置加熱棒和測試裝置其他部件的真空室，並抽真空至至少7×10⁻³ ^Pa。使用加熱棒將樣品室溫度升至攝氏125度。加熱後的樣品產生的蒸氣會經由樣品室上的小孔流出。部分蒸氣進入收集室，並在預先稱重且溫度獨立控制在攝氏25度的鍍鉻收集板上冷凝。每個樣品室都配有一個相應的收集室，各收集室之間由隔板隔離，以防止交叉污染。 24小時後，測試裝置冷卻，真空室重新充入乾燥惰性氣體加壓。稱量樣品板和收集板的品質。根據稱量結果和真空暴露前測定的樣品質量，計算總質量損失百分比和收集到的揮發性可冷凝物質的百分比。通常，報告值是同一材料三個樣品所得百分比的平均值。

將樣品稱重以確定總質量損失後，可以根據需要確定回收的水蒸氣，方法如下：將樣品在攝氏 23 度和 50% 相對濕度下儲存 24 小時，以吸收水蒸氣。經過這次暴露後，確定樣品的品質。根據這些結果和真空暴露後確定的樣品質量，可以得到回收的水蒸氣的百分比。

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