[发明专利]真空环境下胶黏剂出气污染物平均解析化学能的确定方法

说明书

本发明公开了一种真空环境下胶黏剂出气污染物平均解析化学能的确定方法，该方法根据扩散理论以及吸附动力学微分方程，建立胶黏剂出气污染物在低温敏感表面的沉积模型；采用出气设备针对相同的胶黏剂样品材料进行出气试验，获得不同出气单元温度和不同敏感表面温度下，沉积量随时间变化的试验曲线；利用多组试验曲线，求取满足试验曲线的沉积模型参数，参数中的E即为所需的平均解析化学能，每个敏感表面温度对应一个平均解析化学能E。使用本发明能更准确的预估解析化学能的值，从而减少卫星分子污染物在敏感表面沉积量估算误差，为航天器长寿命、高可靠性的要求提供技术保证。

技术领域

本发明属于真空环境下材料测试技术领域，尤其涉及一种真空环境下的胶黏剂出气污染物平均解析化学能的确定方法。

背景技术

随着空间技术的不断发展，人们对航天器的可靠性、使用寿命等要求越来越高。航天器的污染对其光学性能、数据采集、热控性能具有较大的影响。近年来由污染引发的航天器性能问题日益突出，航天器污染分析成了航天领域关注的重点之一，并且它已经成为制约航天器向高可靠性、长寿命发展的瓶颈。

近几年，针对卫星污染研究中，主要存在以下两个问题：

首先大多数只关注了160K以上敏感表面分子污染的沉积特性，未来的对地观测卫星包括灾害监测卫星、气象卫星、高分辨率光学遥感卫星等，这些卫星所携带的光学元件工作温度往往低于常温。尤其是低温光学系统载荷在轨工作温度为150K甚至更低的温度，这就决定其具有相对低温表面，更容易被出气分子污染的特性，进而可能会引起光学系统的性能下降，降低光学系统的在轨使用性能和寿命。但是目前对沉积特性的研究大多在150K以上，对于150K以下的温度，研究结果不适用。

其次针对沉积量预估，国内外主要采用解析化学能的经验值进行沉积量的预估，这些经验值在卫星污染模拟的应用方面还是不够完善，没有针对胶黏剂进行研究，对胶黏剂进行分析时，往往只能采用有机物的经验值，因此分析结果不够精确，难以直接应用到计算。

因此迫切需要一种确定星用胶黏剂材料出气污染物解析化学能的方法，从而减少卫星分子污染物在敏感表面沉积量估算误差，用于评价航天器寿命，为航天器长寿命、高可靠性的要求提供技术保证。

发明内容

有鉴于此，本发明针对星用胶黏剂材料提供了一种真空环境下的胶黏剂出气污染物平均解析化学能的确定方法，能更准确的预估解析化学能的值，从而减少卫星分子污染物在敏感表面沉积量估算误差，为航天器长寿命、高可靠性的要求提供技术保证。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种真空环境下胶黏剂出气污染物平均解析化学能的确定方法，包括：

步骤1、根据扩散理论以及吸附动力学微分方程，建立胶黏剂出气污染物在低温敏感表面的沉积模型m_d＝f(E，D，C₀，t)；其中，m_d为污染分子在时间t的沉积量，D为扩散系数，C₀为出气初始浓度，E为所需求取的平均解析化学能；

步骤2、采用出气设备针对相同的胶黏剂样品材料进行出气试验，获得不同出气单元温度和不同敏感表面温度下，m_d随t变化的试验曲线m_d＝f(t)；

步骤3、利用步骤2获得的多组试验曲线，求取满足试验曲线的沉积模型参数，参数中的E即为所需的平均解析化学能，每个敏感表面温度对应一个平均解析化学能E。

优选地，所述步骤3为：

步骤31、选取敏感表面温度为T₁和T₂、出气单位温度为T_c1和T_c2的四条试验曲线；