不同能量电子辐照下星用瑞侃导线性能退化研究

发布时间：2021-08-28 11:39

　　目的研究卫星上外露导线在空间辐射环境下的耐受能力。方法通过分析GEO轨道下在轨10年航天器外露瑞侃导线的辐照环境,研究低能和高能电子对导线性能的影响,地面模拟试验参数选择能量分别为45 keV和1 MeV,注量率均为8.3×10¹⁰ e/（cm²·s）,总注量均为2×10¹⁶ e/cm²。考察瑞侃导线力学性能（断裂伸长率、拉伸强度）和电性能（击穿电压）的退化情况,并用XPS和SEM测试分析手段,对其电子辐照损伤机理进行研究。结果在不同能量电子辐照下,瑞侃导线的力学性能均略有下降,没有显著区别,而电学性能严重退化,且低能电子较高能电子对其电学性能影响更为严重,其击穿电压分别下降了100%和50%。结论通过剂量-深度分布计算,45keV入射电子能量全部沉积在样品表层下数微米的深度范围内,完全被导线外皮吸收,对样品的损伤较大;而1MeV入射电子能量绝大部分穿透表皮沉积在样品铜芯中,因而其性能退化情况相对低能电子较小。进一步的,通过SEM和XPS测试和分析发现,电子辐照造成瑞侃导线分子链降解,形成自由基以及... 

【文章来源】：装备环境工程. 2020,17(03)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

捕获带电子和质子的GEO积分通量

瑞侃导线结构

两种能量电子辐照下样品的断裂伸长率和拉伸强度变化曲线分别如图3、图4所示。可见在低能电子辐照下，断裂伸长率呈显著下降趋势，由52%左右下降为42%左右，下降幅度约为20%；高能电子辐照下，样品断裂伸长率没有特别明显的变化。低能电子辐照下，样品拉伸强度由147 MPa左右下降为146 MPa左右，没明显的变化趋势。高能电子辐照下，拉伸强度下降趋势明显，由147 MPa左右下降到133 MPa左右，下降幅度10%左右。由于做力学性能测试时，导线铜芯的存在会对拉伸强度和断裂伸长率测试有一定的影响，可能会导致结果存在一定的随机性，且由于材料介质的不均匀性，尤其是高聚物的聚集形态非常复杂，材料性能也会呈统计分布。因此，可以认为瑞侃导线力学性能10%的退化可以忽略。整体而言，瑞侃导线的力学性能略有下降。图4 两种能量电子辐照下瑞侃导线拉伸强度的变化

【参考文献】：
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本文编号：3368444