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2022-07-18 浏览量:次

太空也需要防腐???

浩瀚的宇宙中存在着无数的奥秘,为了揭开其神秘面纱,世界各国相继借助于各种航天器访问太空及其他星球。但是,复杂的太空环境是非常恶劣和危险的,太空中没有空气,并且相当寒冷,还有各种宇宙辐射的存在。另据了解,科学家在火星大气上部区域探测到了原子氧;发现金星表面温度高达400多度,其云层是由有毒的腐蚀性较强的硫化物组成等。

由此可见,太空及其他星球的环境会加速航天器材料的腐蚀,飞行航天器在太空的腐蚀不容忽视。

1986年1月28日,美国“航天者”号航天飞机在升空后73秒爆炸解体坠毁,机上的7名太空人全部丧生。据调查,事故原因是航天飞机燃烧管腐蚀。前苏联建筑的和平号空间站是人类第一个可长期居住的空间研究中心,在长达15年的在轨时间里,和平号共发生近2000处故障,70%的外体遭到腐蚀,俄罗斯政府无力承担巨额的维修费用,在2001年3月20日不得不将其坠毁。


太空中造成航天器腐蚀的四大“杀手”是原子氧、太阳紫外线辐射、极端的温度环境和太空垃圾。

一、原子氧、原子硫辐射

原子氧、原子硫辐射。航天器刚刚脱离地球表面大气层的保护时,首先接触的便是低地球轨道环境(距离地球200-700km),该区域所处的残余大气中,氧含量约占总组分的80%。短波太阳辐射会导致氧分子分解,产生高活性原子氧。原子氧具有极强的氧化性,可与空间飞行器的表面材料,尤其是聚合物材料发生反应,将材料氧化,基本上能被氧化的材料都无法逃脱原子氧的毒手。当高速运行的航天器与原子氧发生剧烈的摩擦、碰撞时,航天器表面的聚合物材料会发生高温氧化反应,使其电学、光学以及机械性能等方面发生退化,甚至会引起明显的剥蚀效应,严重影响航天器的运行安全。例如使卫星、空间站等在轨航天器的保护层逐渐氧化变薄失效。如果航天器轨道比较低,情况更是雪上加霜,航天器将会受到原子氧和氧气分子的双重腐蚀。

二、太阳紫外线辐射

太阳紫外线辐射。紫外线仅占太阳光的5%左右,但能量却很大。在太空中,由于缺少大气层对紫外线的阻挡,航天器会完全暴露在极强的紫外线辐射之下。高分子聚合物制品吸收紫外线后,能引发聚合物自我氧化、降解,破坏聚合物的化学键,使其断裂、交联,进而导致高分子聚合物制品颜色等外观发生改变和物理力学性能发生恶变、使用寿命缩短。

三、极端的温度环境

极端的温度环境。航天器在太空中飞行,处于真空的环境下,没有空气传热和散热,其受阳光直接照射的一面温度可高达100℃以上,而太阳照射不到的另一面,温度则可低于-200℃。极端温度和大幅度冷热交变会影响材料中的应力,降低材料的安全服役寿命。

四、太空垃圾

大量存在的太空垃圾严重影响材料的安全使用性能。太空垃圾,是围绕地球轨道的无用人造物体,小到人造卫星碎片、漆片、粉尘,大到整个飞船残骸都属于太空垃圾。太空垃圾以宇宙速度运行,极小的太空垃圾数量较多,一旦撞击到航空器表面,能严重改变材料的表面性能;稍大的太空垃圾会损坏航天器表面材料,形成撞击坑,这些撞击会使航天器表面材料汽化为等离子体云团,加速材料的失效进程,还会给原子氧腐蚀航天器提供了可乘之机。

航天器在如此复杂的太空环境中长期运行,腐蚀就无法避免的。控制航天器在太空中发生腐蚀的主要方法包括:

选择和发展耐热、耐极低温、耐热震、抗疲劳、抗腐蚀的高性能材料;采用涂层和涂料技术。对于航天器外部腐蚀控制,最重要的技术是防护涂层,如电镀、化学镀、真空离子镀、阳极氧化、化学气相沉积、涂料等。针对不同使用条件下部件对耐腐蚀性的不同要求,通过表面处理技术形成新的表面,可有效提高结构的耐高温、隔热、抗腐蚀、抗氧化等性能。在高度复杂、高度庞大、体现了国家综合国力和整体科技水平的航天工程中,防腐蚀行业扮演着重要角色,为航天器和航天员的安全保驾护航。

五、梦能科技

梦能科技是一家致力于涂料的销售、方案设计、涂装施工为一体的科技公司,梦能科技专长于EMI行业、工业装备制造、桥梁钢结构、石油石化、特种气体行业、火电、风电、水电能源行业等重防腐领域。梦能科技为广大用户提供全方位的服务,包括在设计阶段向您推荐合理的油漆配套方案,在合作当中提供高质量的产品和高水平的施工服务以及完善的现场施工技术指导与优质的售后服务。

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