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真空烘烤設(shè)備服務(wù)于航天器研制過程中的污染控制
來源：航天器環(huán)境工程 瀏覽 1018 次 發(fā)布時間:2024-08-05
污染對航天器的影響不可忽略。美國在20世紀70—80年代就有24顆衛(wèi)星因污染影響而性能下降或失效?？梢?，污染已經(jīng)成為影響航天器壽命和可靠性的重要因素之一，必須采取相應(yīng)的控制和防護措施。
材料的真空放氣產(chǎn)物是航天器污染的主要來源之一。對于某些放氣率比較高、而在航天器上又不得不使用的材料，須在使用前通過真空烘烤提前將材料中的揮發(fā)性物質(zhì)釋放出來，以減輕航天器入軌后因材料的放氣率而引起的污染。
真空烘烤是當前航天器研制中普遍采用的技術(shù)措施。美國NASA戈達德空間飛行中心（GSFC）建立了一批專用的烘烤設(shè)備，并制定烘烤技術(shù)流程，對哈勃望遠鏡等諸多光學系統(tǒng)和污染敏感部件成功進行了污染控制。歐空局的ESTEC也有相應(yīng)的真空烘烤設(shè)備。
真空系統(tǒng)組成原理圖
試驗測試
將結(jié)構(gòu)與機構(gòu)產(chǎn)品模擬試件放入容器進行+120℃抽真空能力測試。在通入液氮，有載狀態(tài)，且熱沉溫度≤100 K時，測量容器真空度優(yōu)于1.5×10-4Pa。
將200M腈綸絲套管放入容器進行+80℃烘烤測試，并用石英晶體微量天平進行污染物揮發(fā)量監(jiān)測。開機后，石英晶體微量天平測量的初始值為4.554 3×10-7g/cm2；45min后為4.556 7×10-7g/cm2，變化量為2.4×10-10g/cm2；又經(jīng)65 min后為4.553 7×10-7g/cm2，變化量為-6×10-11g/cm2，并趨于穩(wěn)定，單位時間內(nèi)揮發(fā)量已經(jīng)變得很小。由此可見，該套設(shè)備具備有效的烘烤去污染能力。
該套設(shè)備可以進行±100℃范圍內(nèi)的熱真空試驗，試驗過程中真空度優(yōu)于1.0×10-3Pa，控溫精度優(yōu)于±0.5℃。此外，該套設(shè)備烘烤筒上的屏蔽保溫罩拆卸方便，拆下后，加熱籠可以獨立工作。
結(jié)論
用于結(jié)構(gòu)與機構(gòu)污染物去除的真空烘烤設(shè)備同時具備真空烘烤和熱真空試驗的功能，適用于各類單機產(chǎn)品。自投入使用以來，設(shè)備運行狀況良好，利用率較高，已成功完成了多次結(jié)構(gòu)與機構(gòu)產(chǎn)品的去污染真空烘烤試驗和熱真空試驗。今后還需對污染物去除的真空烘烤工藝流程進行優(yōu)化研究，以更好地服務(wù)于航天器研制過程中的污染控制。