不同能量電子輻照下星用瑞侃導(dǎo)線性能退化研究
發(fā)布時間:2021-08-28 11:39
目的研究衛(wèi)星上外露導(dǎo)線在空間輻射環(huán)境下的耐受能力。方法通過分析GEO軌道下在軌10年航天器外露瑞侃導(dǎo)線的輻照環(huán)境,研究低能和高能電子對導(dǎo)線性能的影響,地面模擬試驗(yàn)參數(shù)選擇能量分別為45 keV和1 MeV,注量率均為8.3×1010 e/(cm2·s),總注量均為2×1016 e/cm2?疾烊鹳⿲(dǎo)線力學(xué)性能(斷裂伸長率、拉伸強(qiáng)度)和電性能(擊穿電壓)的退化情況,并用XPS和SEM測試分析手段,對其電子輻照損傷機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果在不同能量電子輻照下,瑞侃導(dǎo)線的力學(xué)性能均略有下降,沒有顯著區(qū)別,而電學(xué)性能嚴(yán)重退化,且低能電子較高能電子對其電學(xué)性能影響更為嚴(yán)重,其擊穿電壓分別下降了100%和50%。結(jié)論通過劑量-深度分布計算,45keV入射電子能量全部沉積在樣品表層下數(shù)微米的深度范圍內(nèi),完全被導(dǎo)線外皮吸收,對樣品的損傷較大;而1MeV入射電子能量絕大部分穿透表皮沉積在樣品銅芯中,因而其性能退化情況相對低能電子較小。進(jìn)一步的,通過SEM和XPS測試和分析發(fā)現(xiàn),電子輻照造成瑞侃導(dǎo)線分子鏈降解,形成自由基以及...
【文章來源】:裝備環(huán)境工程. 2020,17(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
捕獲帶電子和質(zhì)子的GEO積分通量
瑞侃導(dǎo)線結(jié)構(gòu)
兩種能量電子輻照下樣品的斷裂伸長率和拉伸強(qiáng)度變化曲線分別如圖3、圖4所示?梢娫诘湍茈娮虞椪障,斷裂伸長率呈顯著下降趨勢,由52%左右下降為42%左右,下降幅度約為20%;高能電子輻照下,樣品斷裂伸長率沒有特別明顯的變化。低能電子輻照下,樣品拉伸強(qiáng)度由147 MPa左右下降為146 MPa左右,沒明顯的變化趨勢。高能電子輻照下,拉伸強(qiáng)度下降趨勢明顯,由147 MPa左右下降到133 MPa左右,下降幅度10%左右。由于做力學(xué)性能測試時,導(dǎo)線銅芯的存在會對拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率測試有一定的影響,可能會導(dǎo)致結(jié)果存在一定的隨機(jī)性,且由于材料介質(zhì)的不均勻性,尤其是高聚物的聚集形態(tài)非常復(fù)雜,材料性能也會呈統(tǒng)計分布。因此,可以認(rèn)為瑞侃導(dǎo)線力學(xué)性能10%的退化可以忽略。整體而言,瑞侃導(dǎo)線的力學(xué)性能略有下降。圖4 兩種能量電子輻照下瑞侃導(dǎo)線拉伸強(qiáng)度的變化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]質(zhì)子和電子輻照下防靜電熱控涂層的性能退化[J]. 趙春晴,丁義剛,劉宇明,沈自才. 高電壓技術(shù). 2016(05)
[2]空間電子輻照下星用熱縮套管力學(xué)性能退化試驗(yàn)研究[J]. 趙春晴,劉宇明,丁義剛,沈自才. 航天器環(huán)境工程. 2016(02)
[3]聚四氟乙烯電子束輻射降解研究[J]. 葉劍鋒,裴元吉. 核技術(shù). 2015(01)
[4]核電站1E級電纜材料的輻照老化試驗(yàn)研究[J]. 孫建生,陸燕紅,曲文波,劉旌平,徐曉峰. 電線電纜. 2010(01)
[5]熱縮套管絕緣性能輻照效應(yīng)研究[J]. 劉宇明,丁義剛,姜利祥,鄭慧奇,沈自才,趙春晴,趙雪,李濤. 航天器環(huán)境工程. 2010(01)
[6]γ輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜水樹行為的研究[J]. 金天雄,黃興溢,馬芝森,江平開,玄勝日. 絕緣材料. 2008(06)
[7]聚乙烯線纜材料的輻射穩(wěn)定性[J]. 黃瑋,熊潔,高小鈴,許云書,傅依備,何捷. 核化學(xué)與放射化學(xué). 2007(04)
[8]GEO衛(wèi)星熱控涂層αS退化空間綜合環(huán)境模擬試驗(yàn)(英文)[J]. 馮偉泉,丁義剛,閆德葵,劉學(xué)超,王偉,李冬梅. 航天器環(huán)境工程. 2007(01)
[9]聚四氟乙烯密封材料的電子束輻射效應(yīng)研究[J]. 黃瑋,韓軍,許云書,傅依備,何捷. 原子核物理評論. 2006(02)
[10]在空間質(zhì)子輻照下甲基硅橡膠的破壞模型[J]. 張麗新,王承民,何世禹. 材料研究學(xué)報. 2005(02)
本文編號:3368444
【文章來源】:裝備環(huán)境工程. 2020,17(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
捕獲帶電子和質(zhì)子的GEO積分通量
瑞侃導(dǎo)線結(jié)構(gòu)
兩種能量電子輻照下樣品的斷裂伸長率和拉伸強(qiáng)度變化曲線分別如圖3、圖4所示?梢娫诘湍茈娮虞椪障,斷裂伸長率呈顯著下降趨勢,由52%左右下降為42%左右,下降幅度約為20%;高能電子輻照下,樣品斷裂伸長率沒有特別明顯的變化。低能電子輻照下,樣品拉伸強(qiáng)度由147 MPa左右下降為146 MPa左右,沒明顯的變化趨勢。高能電子輻照下,拉伸強(qiáng)度下降趨勢明顯,由147 MPa左右下降到133 MPa左右,下降幅度10%左右。由于做力學(xué)性能測試時,導(dǎo)線銅芯的存在會對拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率測試有一定的影響,可能會導(dǎo)致結(jié)果存在一定的隨機(jī)性,且由于材料介質(zhì)的不均勻性,尤其是高聚物的聚集形態(tài)非常復(fù)雜,材料性能也會呈統(tǒng)計分布。因此,可以認(rèn)為瑞侃導(dǎo)線力學(xué)性能10%的退化可以忽略。整體而言,瑞侃導(dǎo)線的力學(xué)性能略有下降。圖4 兩種能量電子輻照下瑞侃導(dǎo)線拉伸強(qiáng)度的變化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]質(zhì)子和電子輻照下防靜電熱控涂層的性能退化[J]. 趙春晴,丁義剛,劉宇明,沈自才. 高電壓技術(shù). 2016(05)
[2]空間電子輻照下星用熱縮套管力學(xué)性能退化試驗(yàn)研究[J]. 趙春晴,劉宇明,丁義剛,沈自才. 航天器環(huán)境工程. 2016(02)
[3]聚四氟乙烯電子束輻射降解研究[J]. 葉劍鋒,裴元吉. 核技術(shù). 2015(01)
[4]核電站1E級電纜材料的輻照老化試驗(yàn)研究[J]. 孫建生,陸燕紅,曲文波,劉旌平,徐曉峰. 電線電纜. 2010(01)
[5]熱縮套管絕緣性能輻照效應(yīng)研究[J]. 劉宇明,丁義剛,姜利祥,鄭慧奇,沈自才,趙春晴,趙雪,李濤. 航天器環(huán)境工程. 2010(01)
[6]γ輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜水樹行為的研究[J]. 金天雄,黃興溢,馬芝森,江平開,玄勝日. 絕緣材料. 2008(06)
[7]聚乙烯線纜材料的輻射穩(wěn)定性[J]. 黃瑋,熊潔,高小鈴,許云書,傅依備,何捷. 核化學(xué)與放射化學(xué). 2007(04)
[8]GEO衛(wèi)星熱控涂層αS退化空間綜合環(huán)境模擬試驗(yàn)(英文)[J]. 馮偉泉,丁義剛,閆德葵,劉學(xué)超,王偉,李冬梅. 航天器環(huán)境工程. 2007(01)
[9]聚四氟乙烯密封材料的電子束輻射效應(yīng)研究[J]. 黃瑋,韓軍,許云書,傅依備,何捷. 原子核物理評論. 2006(02)
[10]在空間質(zhì)子輻照下甲基硅橡膠的破壞模型[J]. 張麗新,王承民,何世禹. 材料研究學(xué)報. 2005(02)
本文編號:3368444
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