14-09-2023
Космическое материаловедение — раздел междисциплинарной науки материаловедения, изучающий свойства материалов в космическом пространстве.
При использовании оптических линз в космическом пространстве может возникать свечение внешней линзы, вызванное космическим ионизирующим излучением, что служит помехой основному оптическому сигналу. Поэтому изучение свечения, возникающего в стеклах различных типов под действием космического излучения, имеет большую важность.[1]
Люминесцентную способность стекол определяют следующие компоненты: окиси кремния SiO2, бария BaO и свинца PbO. Другие компоненты практически не влияют на радиолюминесценцию стекла.[1]
Стекла можно разделить на ряд групп по оптическим свойствам. Основными из этих групп являются «кроны», т.е. стекла типов К, ЛК, БК и ТК; и «флинты», т.е. стекла типов Ф, ЛФ, КФ, БФ и ТФ.[1]:87
После облучения заметная люминесценция наблюдается у стекол первой группы на протяжении нескольких месяцев. Под действием высоких температурах яркость свечения снижается. Происходит, так называемое, температурное тушения люминесценции.[1]:88
Остаточная атмосфера на низких орбитах состоит в основном из атомов кислорода (80%) и молекул азота N2 (20%). Большая часть кислорода на больших высотах высотах диссоциирует под воздействием вкосмического ультрафиолета (λ~121,6 нм). Плотность потока частиц зависит от солнечной активности, высоты и угла наклона орбиты и других факторов.[1]:124 Поэтому некоторые металлы, в первую очередь Ag, Os, а также углерод и органические материалы, подвержены сильному окислению и эрозии.[1]:126
Материалы наиболее подверженые эрозии под воздействием атомарного кислорода:[1]:127
При контакте серебра с атомарным кислородом на его поверхности возникает оксидная пленка, с высокими внутренними напряжениями, из-за которых она лопается и отслаивания от поверхности. Это приводит к потере массы и загрязнению окружающего пространства частицами AgO.[1]:140
| Материал | Реакционная эффективность, Rе, *10-24 [см3∙ат-1] |
|---|---|
| Алюминий | 0 |
| Al2O3 | 0,025 |
| Углерод | 1,2 |
| Алмаз | 0,021 |
| Эпоксид | 1,7 |
| Золото | 0 |
| Графитовый эпоксид | 2,6 |
| Каптон | 3 |
| Полиэтилен | 3,3 |
| Поли(метилакрил) | 3,4 |
| Поликарбонат | 6 |
| Полистирол | 1,7 |
| Полисульфон | 2,4 |
| Силикон | 0,05 |
| Силоксан полиимид (7% Sx) | 0,6 |
| Силоксан полиимид (25% Sx) | 0,3 |
| Поли(винилфлюорид) | 3,2 |
| Политетрафлюорэтилен | 0,04 |
| Полиэфиркетон | 2,2 |
| Майлар | 3,9 |
| Нейлон-6,6 | 4,4 |
| PVA[неизвестный термин] C4H6O2 | 5,2 |
| PEO[неизвестный термин] C2H4O | 5,7 |
| Делрин | 9,5 |
Для снижения скорости разрушения поверхностных материалов их покрывают тонкими (1 мкм), устойчивым к эрозии защитным слоем, неорганическим (SiO2, Al2O3, MgF2, Si3N4), или полимерным (тефлон, силикон и др.). Защитный слой позволяет уменьшить потерю массы в 10-100 раз.[1]:137
| Это заготовка статьи о материале. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
Космическое материаловедение.