Għaliex il-Folja tal-Aluminju Jiddomina l-Kontroll Termali tal-Vetturi Spazjali
Inġenju spazjali jimmaniġġja t-temperatura billi jikkontrolla l-bilanċ bejn il-fluss solari assorbit u r-radjazzjoni infra-aħmar emessa. Wiċċ nadif ta 'l-aluminju jgħaqqad assorbiment solari baxx ma' emittenza infra-aħmar baxxa ħafna, għalhekk fojl ħxuna ta 'ftit mikrometri biss iġib ruħu bħala barriera radjattiva effettiva f'massa negliġibbli. Kutri ta' insulazzjoni b'ħafna saffi (MLI) mibnija minn 10 sa 30 saff alternanti ta' fojl tal-aluminju rqiq u film tal-polimer metallizzat huma s-soluzzjoni standard għall-bajjiet tal-istrumenti, linji tal-propellant u tankijiet krijoġeniċi, fejn wiċċ mhux protett inkella jirradja s-sħana malajr lejn sfond ta' 4 K.
L-istess fojl jintuża wkoll bħala element diskret: bħala protezzjoni mix-xemx fuq strutturi skjerati, bħala wrap fuq ċineg tal-kejbils, u bħala barriera atomika-ossiġnu fl-orbita tad-Dinja baxxa. F'kull każ il-materjal jintgħażel għall-fiżika tal-wiċċ u l-indafa, mhux għall-ġarr tat-tagħbija.
Ligi u Tempers Użati fil-Ħardwer tat-Titjira
Il-fojl ta' kontroll-termali jinġibed kważi esklussivament mis-serje 1xxx, fejn il-purità għolja tal-aluminju tagħti proprjetajiet ottiċi riproduċibbli u kontenut volatili baxx. It-tabella hawn taħt tiġbor fil-qosor il-gradi normalment ikkwotati għax-xogħol fl-ispazju.
| Liga | Kontenut minimu ta 'aluminju | Temper komuni | Użu tipiku |
|---|---|---|---|
| 1145 | 99.45% | O, H19 | Saffi radjattivi ta'-purità għolja u stokk metallizzanti |
| 1235 | 99.35% | O | Kutri laminati, ilqugħ flessibbli |
| 1100 | 99.00% | O, H14 | Ilqugħ ġenerali, hardware ta' appoġġ tal-art |
| 8011 | Al-Fe-Si bilanċ | O | Għatu u fojl tal-għeluq fuq kontenituri tal-esperimenti |
Il-kejl tat-titjira normalment jaqgħu bejn 0.006 mm u 0.100 mm. Taħt madwar 0.010 mm il-fojl jiġi mmaniġġjat biss ma 'trasportaturi temporanji, minħabba li pinholes u tiċrit tat-tarf isiru l-fattur li jillimita aktar milli s-saħħa. 'Il fuq minn 0.100 mm il-komponent normalment jiġi kklassifikat mill-ġdid bħala folja u speċifikat kontra pjanċa jew standard tal-folja minflok.
MLI Kostruzzjoni u Proprjetajiet Ottiċi
Wiċċ tal-aluminju illustrat, ossidu-ħieles mill-ossidu tipikament juri emittenza infra-aħmar fil-medda ta '0.03 sa 0.05, filwaqt li l-assorbiment solari tiltaqa' qrib 0.1. Il-prestazzjoni ta' kutra tiddependi fuq iż-żamma ta' dik l-emittanza baxxa f'kull saff, u huwa għalhekk li l-interleaving b'-materjal ta' spacer ta' konduttività baxxa u l-kontroll ta' saff-għa-pressjoni ta' kuntatt bejn is-saff huma importanti daqs l-għażla tal-liga.
F'kostruzzjonijiet metallizzati l-aluminju huwa depożitat fil-vakwu fuq trasportatur polimeru ta '6 sa 25 mikrometru bħal polyimide jew poliester, bis-saff tal-metall biss ftit għexieren sa ftit mijiet ta' nanometri ħxuna. Saffi solidi tal-fojl tal-aluminju mbagħad jintużaw bħala l-konfini ta 'barra u ta' ġewwa tal-kutra, fejn huma meħtieġa robustezza mekkanika u stabbiltà ottika. Is-saffi ta 'barra spiss jingħataw kisja protettiva rqiqa biex jirreżistu l-ħsara tal-immaniġġjar waqt l-integrazzjoni.
Outgassing, Ossiġenu Atomika u Kwalifikazzjoni
Fil-vakwu, kwalunkwe materjal li jirrilaxxa volatili kondensabbli jista 'ċpar uċuħ ottiċi u jiddegrada l-prestazzjoni tar-radjatur. It-test ta 'screening użat madwar l-industrija huwa ASTM E595, li jeħtieġ telf ta' massa totali (TML) mhux akbar minn 1.0% u materjal kondensable volatili miġbur (CVCM) mhux akbar minn 0.1% għal materjali aċċettati fuq uċuħ esterni tal-vetturi spazjali. Il-fojl fornut għal dawn l-applikazzjonijiet huwa għalhekk prodott b'residwi tal-lubrikanti tal-irrumblar ikkontrollati għal livell baxx ħafna, u normalment jiġi mmaniġġjat b'ingwanti nodfa u maħżun f'boroż issiġillati.
Fl-orbita tad-Dinja baxxa, l-ossiġnu atomiku li jasal għal bejn wieħed u ieħor 7 sa 8 km/s inaqqar ħafna polimeri, filwaqt li l-aluminju jifforma ossidu rqiq, li jillimita lilhom infushom li jillimita aktar attakk. Fejn il-profil tal-missjoni jinkludi espożizzjoni għall-ossiġnu atomiku, il-fojl tal-aluminju jibqa 'wieħed mill-ftit materjali ta' barriera li ma jeħtieġx kisja protettiva addizzjonali.
Noti ta' Akkwist u Konverżjoni
Il-fojl huwa ordnat bħala rombli jumbo jew coils qasma b'kejl speċifikat, tolleranza tal-wisa 'u kondizzjoni tat-tarf. Ix-xerrejja għandhom jiddikjaraw il-kejl u t-tolleranza tiegħu, it-temper, il-finitura tal-wiċċ, l-għadd massimu ta 'pinhole għal kull metru kwadru għal kutri kritiċi, u l-karta interleaving jew separatur użata waqt l-istralċ. Slitting burrs huma sors komuni ta ' tiċrit matul l-assemblaġġ kutra, sabiex il-kwalità tat-tarf għandha tkun miktuba fl-ordni tax-xiri aktar milli titħalla għall-prattika default mitħna.
Għall-kutri laminati, l-adeżjoni bejn is-saff tal-aluminju u t-trasportatur tal-polimeru hija vverifikata permezz tal-ittestjar tal-qoxra fuq bażi ta 'kampjun. Ir-rombli għandhom ikunu kkundizzjonati għat-temperatura taż-żona ta 'l-assemblaġġ qabel ma jinqalgħu, peress li l-fojl kiesaħ jinbeda u jitkemmex aktar faċilment.
Mistoqsijiet Frekwenti
Q:Liema liga tal-aluminju hija normalment magħżula għal fojl ta' kontroll ta'-purità termali- għolja?
A: Il-grad 1145, b'kontenut minimu ta 'aluminju ta' 99.45%, huwa l-għażla tas-soltu għal saffi radjattivi, filwaqt li 1235 f'99.35% minimu huwa komuni għal stokk ta 'kutra laminat.
Q:Liema limiti ta' ħruġ ta' gass irid jgħaddi fojl għall-użu ta' vetturi spazjali esterni?
A: Taħt ASTM E595 il-limiti ta' screening aċċettati huma TML mhux akbar minn 1.0% u CVCM mhux akbar minn 0.1%. Materjali li jaqbżu kwalunkwe ċifra huma normalment miċħuda mingħajr aktar ittestjar.
Q:Kemm-il saffi fih kutra MLI tipika?
A: Bejn 10 u 30 saff hija l-firxa normali. L-għadd eżatt huwa stabbilit mit-telf tas-sħana meħtieġ, il-volum disponibbli u l-baġit tal-massa, u ġeneralment jiġi ottimizzat b'analiżi termali aktar milli bir-regola ġenerali.
Q:Il-fojl tal-aluminju huwa degradat mill-ossiġnu atomiku fl-orbita tad-Dinja baxxa?
A: Le. L-aluminju jirreaġixxi immedjatament biex jifforma film ta 'ossidu koerenti li jillimita aktar erożjoni, u huwa għalhekk li jintuża bħala barriera ta' barra fejn il-polimeri jkunu nċiżi 'l bogħod.
Q:Liema medda ta 'gauge hija prattika għall-fojl tat-titjira?
A: Ħafna mill-ħardwer tat-titjira juża fojl bejn 0.006 mm u 0.100 mm. Materjal irqaq jeħtieġ film trasportatur temporanju minħabba li pinholes u tiċrit, aktar milli s-saħħa, jirregolaw l-immaniġġjar.
Q:Għaliex l-emittanza infra-aħmar hija aktar importanti mis-saħħa tat-tensjoni f'din l-applikazzjoni?
A: Il-fojl ma jġorr l-ebda tagħbija strutturali; tikkontrolla r-radjazzjoni. Il-prestazzjoni għalhekk tiddependi fuq l-emittanza tal-wiċċ u l-indafa, u wiċċ li jirrifletti ħafna b'-emittanza baxxa huwa dak li jnaqqas it-telf tas-sħana.
