Стр. 1
 

16 страниц

304.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на органические полимерные материалы (далее - материалы), применяемые в изделиях космической техники, расположенных на внешней поверхности космического аппарата.

Стандарт устанавливает общие требования к испытаниям материалов на стойкость к воздействию электромагнитного излучения Солнца в области вакуумного ультрафиолетового излучения длиной волны лямбда от 10 до 200 нм

код ОКС откорректирован в соответствии с указателем стандартов 2007 г.

Оглавление

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Определения

4. Общие требования

5. Требования к методам дозиметрии вакуумного ультрафиолетового излучения

6. Оценка стойкости материалов

Показать даты введения Admin

Страница 1

ГОСТ Р 25645.338-96 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ ДЛЯ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВАКУУМНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Издание официальное

БЗ 4—96/1 S3


ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Страница 2

ГОСТ Р 25645.338-96

Предисловие

1    РАЗРАБО ТАН Государственным научным центром Российской Федерации «Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова* (филиал) и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации Госстандарта России

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 3 декабря 1996 г. N° 664

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

£> ИПК Издательство стандартов, 1997

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России II

Страница 3

ГОСТ F 25645.338-96

Содержание

1    Область применения............................................................1

2    Нормативные ссылки..........................................................I

3    Определения........................................................................2

4    Общие требования..............................................................3

5    Требования к методам дозиметрии вакуумного ультрафиолетового ихтучения................................................................8

6    Оценка стойкости материалов..............................................10

III

Страница 4

ГОСТ Р 25645.338-96 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦЖ

МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ ДЛЯ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Требования к испытаниям на стойкость к воздействию вакуумного ультрафиолетового и злучення

Polymeric materials Гог space technique.

Requirements for far ultraviolet radiation stability tests

Дага введения 1998—01—01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется па органические полимерные материалы (далее — материалы), применяемые в изделиях космической техники, расположенных на внешней поверхности космического аппарата.

Стандарт устанавливает обшие требования к испытаниям материалов на стойкость к воздействию электромагнитного излучения Солнца в облает вакуумного ультрафиолетового излучения (ВУФ) длиной волны >. от 10 до 200 нм.

Характеристики этой области излучения Солнца — по ГОСТ 25645.149.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.197-86 ГСП. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости оптического излучения в диапазоне длин волн 0.04—0,25 мкм

ГОСТ 8.552-86 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений потока излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,03—0,4 мкм

Издание официальное

I

Страница 5

ГОСТ F 25645.338-96

ГОСТ 9.706-81 ЕСЗКС. Материалы полимерные. Методы испытаний на стойкость к радиационному старению

ГОСТ 25645.149-89 Излучение солнечное ультрафиолетовое коротко волновое. Характеристики величин потоков

ГОСТ 25645.323-88 Материалы полимерные. Методы радиационных испытаний

ГОСТ 25645.331-91 Материалы полимерные. Требования к опенке радиационной стойкости

ГОСТ 26148-84 Фотометрия. Термины и определения

ГОСТ Р 50109-91 Материалы неметаллические. Метод испытания на потерю массы и содержание летучих конденсируемых веществ при вакуумно-тепловом воздействии

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применяют следующие термины и их определения:

1    Вакуумное ультрафиолетовое излучение (ВУФ) — электромагнитное излучение Солнца в диапазоне длин волн 10— 200 нм.

2    Облученность Ее — физическая величина, определяемая отношением потока излучения, падающего на малый участок поверхности. содержащий рассматриваемую точку, к площади этого

d <t>

участка Ее = И ГОСТ 26148).

3    Энергетическая экспозиция Не — физическая величина, определяемая интегралом облученности по времени (ГОСГ 26148—84).

4    ВУФ-индекс стойкости полимерного материала — энергетическая экспозиция (для необратимых эффектов) или облученность (для обратимых эффектов), при которой достигается арбитражный критерий по характерному или определяющему показателю.

5    Характерный показатель стойкости полимерного материала к воздействию ВУФ — показатель, характеризующий эксплуатационное свойство полимерного материала, по изменению которого контролируют результаты всех видов воздействия ВУФ на материалы.

6    Определяющий характерный показатель стойкости полимерного материала к воздействию ВУФ — характерный показатель стойкости материала к воздействию ВУФ. при нахождении значений которого в пределах установленных норм сохраняется способность материала выполнять свои функции в изделии в процессе или после облучения.

2

Страница 6

ГОСТ Р 25645.338-96

7 Арбитражный критерий стойкости полимерного материала к воздействию ВУФ — относительное изменение характерного или определяющего характерного показателя стойкости материала к воздействию ВУФ в процессе или после облучения.

4 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

4.1    Испытания материалов на стойкость к воздействию ВУФ являются предварительным этапом испытаний на стойкость к воздействию электромагнитного излучения Солнца (ЭМИС).

Материалы, стойкие к воздействию ВУФ, должны пройти испытания на воздействие ближнего ультрафиолетового излучения (длина волны 200—400 нм) раздельно или совместно с воздействием ВУФ.

4.2    Испытания материалов на воздействие ВУФ проводятся до энергетической экспозиции //с, Дж/м\ соответствующей времени эксплуатации в космическом пространстве т, с, в составе изделия и указанному в техническом задании на проведение испытаний. Облученность £с на околоземных орбитах составляет 0,1 Вт/м2.

Норма испытаний Нс определяется как

Не = 0.1 т.

4.3    При проведении испытаний необходимо моделировать:

-    спектральное распределение плотности ихлучеиия и интенсивность ВУФ в интервале 10— 200 нм:

-    остаточное давление, соответствующее собственной атмосфере космического аппарата;

-    температуру изделий на поверхности космического аппарата.

4.4    Спектральное распределение плотности излучения У источника ВУФ должно быть максимально приближенным к спектру ЭМИС в указанном выше диапазоне длин волн (рисунок 1). В связи со спецификой взаимодействия ВУФ с органическими веществами спектр ВУФ допускается моделировать:

-    излучением со спектральным распределением, приближенным к указанному на рисунке 1, в том числе ограниченным сверху по длине волны 160—170 нм. например, излучением в разряде газообразного водорода, гелия (рисунок I) либо дейтерия;

-    монохроматическим излучением с длиной волны в окрестности линии Лаймана £а, равной 121.6 нм, например, в разряде криптона (рисунок 2) и ксенона (рисунок 3);

3

Страница 7

ГОСТ F 25645.338-96

I — имучемие Солнца, 2— излучение гели с ион лампы; J— излучение иолоролной

лампы

Рисунок I — Спектральное распределение излучений

- непрерывным излучением газоструйного источника ВУФ (таблица 1).

Облученность £е — не менее 0,1 Вт/м2.

'Кип

Рисунок 2 — Спектральное распределение излучения криптоновой лампы

Страница 8

\ tot

Рисунок 3 — Спектральное распределение ипучснин ксеноновой лампы

Таблица I — Облученность от газоструйного источника В УФ* и Солниа

Спектральный интервал Л X. ни

Облученность. Вт/м2. 10“1, в спектре

Солниа

гатоструПного источника

152,5-147,5

0.96

0.03

147,5-142,5

0.50

0,90

142,5-137,5

0,26

0.60

137,5-132,5

0.26

1,50

132,5-127,5

0,18

1.60

127,5-120.0

4.97

3.80

120,0-110,0

0,29

3.90

110.0-100.0

0.26

19.50

100.0-90.0

0,24

2.60

90,0-80,0

0.26

1,50

S0.0—70.0

0,11

1.20

70.0-60.0

0,14

1,60

60.0-50.0

0.17

1.40


5

1

Расход газа 32 см*/с; плотность тока 0,15 а/см2; оптимальная энергия возбуждающих электронов 1,1 кэВ; расстояние от источника 1 м; состав газа: Ат + 710“2 % Кг + Ы(ГJ % Хс + 2-10“4 % СН4

Страница 9

ГОСТ F 25645.338-96

4.5    Остаточное даыение в испытательной камере должно быть в диапазоне Ю“3 * Ю~4 Па.

4.6    Температура образца материала должна поддерживаться в диапазоне 170+420 К и определяться требованиями ТЗ.

4.7    В качестве источников ВУФ следует применять водородные и дейтериевые разрядные лампы (например типов ДВС и ДДС. ВМФ-25). а также аналогичные лампы с гелиевым заполнителем.

Допускается применять:

-    резонансные газонаполненные лампы типа КрР (криптон, X. = 123,6 нм), КсР (ксенон, X = 147 им) и ЛГВ (водород, >. = 121,6 нм);

-    газоструйные источники типа ГИС;

-    синхротронное излучение.

При использовании источников типа ГИС и синхротронного излучения необходимо обеспечить фильтрацию потока ВУФ от сопутствующих заряженных частиц, нейтральных молекул и атомов (например путем дифференциальной откачки газового тракта источника излучения).

4.8    При применении окон для ввода пучка излучения они должны выполняться из материалов, прозрачных в области ВУФ, например фтористого лития или дифторида магния.

4.9    Основные требования к источникам ВУФ:

-    стабильность потока ВУФ не хуже ±15 % за период испытаний в отсутствие мониторирован ия;

-    облученность в месте расположения образца материала — не менее 0,1 Вт/мм2;

-    равномерность облучения образца — не хуже ±15 %.

4.10    Основные требования к вакуумному оборудованию:

-    испытательная вакуумная камера должна быть изготовлена из материалов, пригодных для работы в высоком вакууме. В этих целях могут использоваться нержавеющая сталь, неорганические стекла и керамика;

-    температура стенок камеры должна быть ниже температуры образца (или подложки). С этой целью в камере должны быть криогенные экраны либо двойная стенка с зазором для охлаждения;

-    необходимо постоянно контролировать состав газовой атмосферы в камере по содержанию органических примесей: во избежание влияния этих примесей на результаты испытаний рекомендуется периодически проводить обезгаживание внутренних поверхностей

6

Страница 10

ГОСТ Р 25645.338-96

камеры при температуре не ниже 420 К и обеспечить совместимость образцов по газовыделению;

-    вакуум в камере создается и поддерживается с помощью безмас-ляных насосов. Рекомендуется использовать ионные, сублимационные, турбомолекул ярные (например типов ТМН-200, ТМН-300 и т.п.), магниторазрядные (например типов МДО-ЮО, МДО-200 и т.п.) насосы;

-    вакуум в камере должен постоянно контролироваться;

-    образец материала должен экранироваться от фотоэлектронов, образующихся при взаимодействии ВУФ с элементами конструкции камеры.

4.11    Характерные показатели материала необходимо измерять в процессе облучения. Допускается измерять необратимые эффекты в значениях характерных показателей до и после облучения без нарушения вакуума в камере. С этой целью конструкция вакуумной камеры должна обеспечивать:

-    при испытании конструкционных материалов — приложение механической нагрузки к образцу вплоть до достижения разрушающего напряжения;

-    при испытании электроизоляционных материалов — наложение электрических полей;

-    при измерении оптических характеристик материалов — введение оптического измерительного тракта (зеркала, приемника, монохроматора зондирующего излучения и т.п.);

-    нагрев и охлаждение образцов материала до заданных температур;

-    при измерениях триботехнических характеристик материала — использование схемы трения.

Допускается измерять характерные показатели материалов после облучения в воздушной среде, если их значения не определяются состоянием поверхности образца, а толщина образцов не менее 100 мкм. При этом, если температура облучения была ниже температуры стеклования Тс материала, образец должен быть нагрет до Гс и выдержан в течение 30 мин до снижения вакуума.

4.12    Допускается проводить ускоренные испытания материалов на стойкость к воздействию ВУФ при определении необратимых эффектов при кратности ускорения до ИГ (по соображениям нагрева). При этом повышение температуры образна сверх заданной за счет поглощения энергии излучения (в том числе в ИК-области) не 7

Страница 11

ГОСТ F 25645.338-96

должно превышать 30 К. если в этот интервал не попадает фазовый переход данного материала.

Предварительно для одного из материалов того же класса, что и испытуемый, рекомендуется проверить зависимость эффекта воздействия ВУФ от облученности. С этой целью проводят испытания материала по заданному характерному показателю при различных значениях Ес (не менее трех значений, каждое из которых отличается на порядок от предыдущего, начиная от 0,1 Вт/м2). Энергетическая экспозиция и температура образна во всех случаях должна быть одинаковой. За допустимую кратность ускорения принимают такое ее значение, при котором отличие в измеряемом необратимом эффекте по сравнению с предыдущим выходит за суммарную погрешность измерений характерного показателя и дозиметрии.

Обратимые эффекты определяют при значениях Ее, равных (0.1±0,03) Вт/м-’.

4.13    Набор заданной энергетической экспозиции рекомендуется проводить без перерывов в облучении. В противном случае не допускается превышать остаточное давление в испытательной камере при отключении источника ВУФ более 10-3 На.

4.14    Размеры и количество образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 25645.323 и ГОСТ 9.706. Перед испытаниями образны должны пройти кондиционирование — вакуумное обезга-живание при максимально допустимой для данного материала температуре не менее 1 ч.

4.15    В связи с поглощением ВУФ в тонком слое образцов материала измерения характерных показателей, определяемых состоянием поверхности материала (оптических, триботехнических, поверхностная электропроводность) проводить только с облучаемой стороны материала.

5 ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДАМ ДОЗИМЕТРИИ ВАКУУМНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

5.1 Мерой воздействия ВУФ на материалы яатяется энергетическая экспозиция (Дж/м:) и облученность (Вт/м*). В связи с полным поглощением энергии квантов ВУФ в детекторе соотношение между энергетической экспозицией Не и потоком квантов ВУФ квант/м3, имеет вид

8

Страница 12

ГОСТ Р 25645.338-96

Ht= 1.6.10“'* £ф,£„    (,)

I

где ф. — число квантов ВУФ в пределах 1-Л энергетической группы спектра источника ВУФ;

Ej — средняя энергия квантов, эВ/квант.

5.2    Выбор детектора ихпучения определяется типом источника ВУФ. применяемого при испытаниях материалов (4.7), и требованиями ГОСТ 8.552 к рабочим средствам измерений в диапазонах длин волн 30—102 и 103—400 нм.

5.3    В соответствии с требованиями ГОСТ 8.552 пределы допускаемых относительных погрешностей детекторов ВУФ (рабочих средств измерений) не должны превышать:

в диапазоне длин волн 30—102 нм — 6 10~2;

в диапазоне длин волн 103—400 нм — (6—15) 10~2.

5.4    Для водородных, дейтсриевых и гелиевых разрядных ламп рекомендуются детекторы на основе фотоумножителей с покрытием из фосфоров, например салицилового натрия, квантовый выход которых не зависит от длины волны в диапазоне 100 —200 нм.

Допускается применять химический газовый дозиметр на основе кислорода, квантовый выход которого равен 2.0 молекул/квант и не зависит от энергии ихтучення в диапазоне длин волн 100—200 нм. В этом случае энергетическую экспозицию или облученность получают делением показания дозиметра на относительную долю энергии ВУФ в интервале длин волн 100—200 нм во всех» спектральном распределении излучения источника.

5.5    Для криптоновых и ксеноновых ламп в качестве детекторов, кроме указанных в 5.4. можно применять:

-    дозиметр на основе закиси азота N\0 с квантовыми выходами 1,4 и 1.1 молекул/квант — для длин волн излучения 147 и 123.6 нм соответственно:

-    дозиметр на основе углекислого газа СО, с квантовыми выходами 0,7 и 0.75 молекул/квант — для длин волн ихтучения 147 и 123,6 нм соответственно.

Плотность потока квантов ВУФ У. квант-м-^с-1, вычисляют по формуле

Страница 13

ГОСТ F 25645.338-96

где с— концентрация продуктов фотолиза, моль/дм1;

V — объем дозиметрической ячейки, дм'; iVA — число Авогалро;

Ф (а) — квантовый выход продуктов фотолиза, молекул/квант: т — время облучения, ч;

S — площадь выходного окна в ячейке, м1.

Переход от плотности потока квантов ВУФ к плотности потока энергии — по соотношению, аналогичному формуле (I).

5.6    Для криптоновых ламп рекомендуется также применять ионизационную камеру типа КФЛ-2, заполненную окисью азота и имеющую выходные окна из фтористого лития или магния.

Чувствительность камеры ограничена диапазоном длин волн 115— 125 нм с погрешностью 12 %.

Указанная камера допускается для дозиметрии источника с широким спектром ВУФ (разрядные лампы. ГИС, снпхротронное излучение). Энергетическую экспозицию или облученность получают делением показания камеры на относительную долю энергии ВУФ в интервале длин волн 115—125 нм во всем спектре источника.

5.7    Каждый детектор должен градуироваться в энергетических единицах в соответствии со спектром ипучения конкретного источника ВУФ и требованиями ГОСТ 8.197 и ГОСТ 8.552.

5.8    Дозиметрия ВУФ должна проводиться перед началом и по завершению каждого испытания.

6 ОЦЕНКА СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ

6.1    На основе сопоставления результатов испытаний и предельных значений характерных показателей, установленных в ТЗ, дают заключение о стойкости материала к воздействию ВУФ.

6.2    В зависимости от функционального назначения материала, указанного в ТЗ на испытания, определяющими характерными показателями стойкости материала к воздействию ВУФ являются оптические и (или) трнботехиические и прочнослше показатели.

6.3    К оптическим показателям относят интегральный коэффициент поглощения солнечного излучения а и интегральную излучатель-ную способность в полусферу е, а также их отношение а/£.

К триботехническим показателям относят коэффициент трения.

К прочностным показателям относят прочность при изгибе.

10

Страница 14

ГОСТ Р 25645.338-96

6.4    Испытания на стойкость материалов по определяющим характерным показателям являются обязательными.

6.5    Характерный показатель для конкретного материала устанавливает в ТЗ заказчик, исходя из функционального назначения материала в конструкции космического аппарата.

6.6    К характерным показателям стойкости материала к воздействию ВУФ относят:

для конструкционных материалов силового назначения — прочность при разрыве, относительное удлинение при разрыве, радиационная долговременная прочность, радиационная потеря массы;

для конструкционных материалов электроизоляционного назначения — удельное поверхностное электрическое сопротивление, электрическая прочность.

6.7    Значения арбитражных критериев стойкости материалов к воздействию ВУФ и Н'ГД на метод определения показателей для вышеперечисленных характерных показателей приведены в ГОСТ 25645.331. Метод определения радиационной потерн массы по ГОСТ Р 50109.

6.8    Характерные показатели и арбитражные критерии стойкости к воздействию ВУФ для оптических и триботехнических характеристик материалов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Назначение материала

Характерный показатель

СТОЙ КОС III

Арбитражный кршерий сгойкости. %

Оптические материалы

Интефальный коэф

+25

к терморегулирующие по

фициент поглощения а

крытия

+25

Интегральная иалуча-тельная способность а полусферу с

Отношение а/с

+25

Конструкционные ма

Коэффициент трения

±2S

териалы антифрикционно

Фрикционная долговечность

-50

го назначения

И ЭНОСОСТОЙ КОСТЬ

-50

II

Страница 15

ГОСТ F 25645.338-96

6.9 По аналогии с требованиями ГОСТ 25645.331 количественной характеристикой стойкости материалов к воздействию вакуумного ультрафиолетового излучения является ВУФ-индекс стойкости, определяемый как энергетическая экспозиция //с (для необратимых эффектов) или как облученность £ (для обратимых эффектов), при которой достигается арбитражный критерий по характерному или определяющему характерному показателю при определенной толщине материала в изделии и условиях эксплуатации.

12

Страница 16

ГОСТ Р 25645.338-96

УДК 678.5.001.4:006.354 ОКС 49.040.10    Л29    ОКСТУ    2202

Ключевые слова: полимерные материалы, космические аппараты, испытания, вакуумное ультрафиолетовое излучение. стойкость

Редактор Р-С. Федорова Технический редактор В.II. Прусакола Корректор Р. А. Ментона Компьютерная верстка С.Я. Рхбовой

Над. ли». Nj 021007 от I0.0S.9S. Слано и набор 09.01.97. Подписано и печать 20.01.97. Усд.печ.л. 0.93. Уч.-и«яЛ. 0.80. Тираж 203 ж>. С/Д 2234. Зак. 309.

ИПК Издательство стандартов 107076. Москва. Колодезный пер., 14.

Наврано в И за ателье! вс на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. "Московский печатник" Москва. Лялин пер.. 6