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航天薄膜材料力学性能评价

点击次数:960    发布日期:2015-04-20   本文链接:http://www.pibomo.com/news/456.html

      航天器展开结构主要应用在大型天线、遮光罩、大型太阳能电池帆板、太阳帆等大型航天器上,薄膜材料是该结构的重要组成部分。同时,薄膜材料也是航天器热控系统-外露热控涂层的主要基体材料。然而,由于长期直接暴露在航天器表面,薄膜材料受到空间环境综合作用的威胁,其力学性能可能会发生退化甚至失效。哈勃太空望远镜的表面热控薄膜出现了破裂,并由宇航员出舱修复。因此,有必要加强航天器薄膜材料的力学性能评价研究。

      通过以上分析可知,航天薄膜材料样品加工质量、薄膜本身微观结构、空间环境试验参数、拉伸测试参数等可对其力学性能评价带来影响,为此,可采取以下措施:
(1)采用光学照明放大镜或其他手段,检测并剔除边缘有毛刺等微观缺陷的样品;
(2)为了消除薄膜的各向异性对力学性能的影响,薄膜样品沿相同的方向进行拉伸,建议拉伸方向为分子主链延伸方向的垂直方向;
(3)应该采用拉伸试验后中间断裂的薄膜样品的拉伸数值;
(4)应将薄膜拉伸方向与长度方向之间的倾角控制在8°以内,此时,力学性能误差小于1%;
(5)当薄膜拉伸方向与薄膜平面方向存在夹角时,也应将薄膜拉伸方向与长度方向的夹角控制在8°以内,此时,抗拉强度误差也是小于1%。剪切力/拉力的比值随倾角的增大而增大,当倾角为6°时,其比值约为0.1;
(6)根据航天器在轨环境及理论分析,选取合适的地面模拟试验参数如加速倍率、试验温度等,并进一步开展试验参数对薄膜材料力学性能退化的影响研究。


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