80 likes | 281 Views
Materialvalg for rommet Oppsummering. Lett, sterkt, stivt God utmattingsfasthet fordi konstruksjonene er slanke Tåle termisk sykling Lav sublimering i vakuum, lav outgassing for øvrig Tåle UV-lys Tåle atomært oksygen i LEO Tåle atmosfæren før oppskyting Metall:
E N D
Materialvalg for rommetOppsummering • Lett, sterkt, stivt • God utmattingsfasthet fordi konstruksjonene er slanke • Tåle termisk sykling • Lav sublimering i vakuum, lav outgassing for øvrig • Tåle UV-lys • Tåle atomært oksygen i LEO • Tåle atmosfæren før oppskyting • Metall: • Grovere komponenter – store krefter. Duktiliteten gir spenningsutjevning. • bøyde og formede komponenter med mange ting festet (skruer) • Kompositter ( oftest CFRP): • Slanke og stive komponenter • Best for strekkrefter. • Må konstrueres ”feste til feste” • Lite egnet for festing av ”ting og tang”
Metaller • Velg loddetinn etter temperatur. Kretser under temperaturskjold kan ha vanlig tinn-bly lodd. Direkte solpåkjente kretser kan ikke • Aluminium og rustfritt stål har passivhinne som vedlikeholdes av oksygen. Dette skjer ikke i rommet. Ledd og steder der oksidhinna slites av er særlig utsatt. • Kaldsveising (galling) kan forekomme ved tap av oksidhinne og etterfølgende kontakttrykk • Karbonstål blir sprøtt ved lave temperaturer • Utmattingsfastheten øker i vakuum for de fleste metaller
Metaller forts. • Magnesium og enkelte andre metaller kan ikke brukes uten belegg pga. sublimering. • Mikrotynne, lange nålekrystaller (whiskers) kan dannes av bla. kadmium, sink og tinn ved rekrystallisering i vakuum. Gir problemer for elektronikk • Beryllium brukes i noen grad i USA. Det har det beste styrke/vekt forholdet av alle metaller, men er meget giftig i forbindelse med bla. maskinering. • Aluminium og magnesium kan belegges med kjemisk reaksjonsbelegg (fortykket oksidhinne eller evt. fosfathinne) (Magnesium MÅ belegges).
Polymermaterialer • Outgassing er et problem for mange polymermaterialer som ellers er vanlig brukt. Fører til kontaminering av instrumentoverflater og solpaneler. • Outgassing, jfr. TML- og CVCM- krav og tester • Polymerer brytes ned av UV-lys • Polymerer brytes ned av atomært oksygen i LEO • Polymerer finnes i: • temperaturduker (PTFE og polyimid) • malinger • komponenter, også elektroniske • lim (adhesives) • forseglinger og dempere • matriks i kompositter
Tiltak mot outgassing • Materialvalg • Belegging med stabil hinne • utbaking – obs for høyfast aluminium som vil miste fasthet over 150 C
Keramer og glasser • Optiske instrumenter • Slitasjedeler, harde flater • skummet eller fibret isolasjonsmaterial • varmeskjold
Smøremidler • Smøremidler er nødvendige i ledd og lagre – obs for kaldsveising av metalliske lagre • Grafitt kan ikke brukes • Mangansulfid er meget godt egnet • Det finnes spesielle smøremidler av fluorerte oljer med PTFE og MnS2 innhold
Malinger, belegg • Se også polymermaterialer • Kjemiske reaksjonsbelegg på metaller (Al) kan farges for bedre varmestråling (sort) • Epoxymalinger • Polyuretanmalinger • Silikonbaserte malinger • Elektrisk ledende malinger (Al-pulver) • Gullbelagt polyimid (kapton) • Sorte malinger (Carbon black – ”sot”) • Hvit maling (titanoksid)