防水透气材料在航天器上的应用研究

信息来源:beat365中国唯一官方网站    添加时间:2019-07-23

防水透气材料在航天器上得到广泛的应用，介绍了一种新型防水透气材料的主要特点和功能。在试验的基础上，分析讨论了该防水透气材料农航天器上应用的主要特点和普遍洼规律，分绍了该跨水透气材辫在我国航天器中应臻成功的实镶。溺臻了该防水透气材料具有较大的透气量和较好的防水性能，可以满足航天器使用要求，进一步推广应用。
在航天器的有效载蒋应用研究中，菜些部件或载祷需要采取一定的措施，搬据使爝场合不圊改变工作环境。例如，育种卫星携带的有效载荷种子，在地面常压下包装后，需要空气透过，保持种子的生存环境；蕊进入太空羼，需要寮封的包装袋透气性畿嶷好，迅速将密封袋内气体抽走，达到太空审的真空度，且密封袋不破裂；返回地面时，气体可迅速进入袋中，如果掉入水中，液体水不能进入密封袋避免了种子在不适合的条件下生芽。要解决这些问题，就需要采用一种新猁的功能材料。在载人飞船的湿度控制中，采用了一种被动吸湿材料，逶过密封层吸入舱逡的水蒸汽，壶于暖入的水蒸汽较大，吸入的液体耍安全存放在密封层内，因此也是需要采用一种新型的功能材料。这种新型的功能材料就是防水透气材料。本文对该种功能材料的构成、性能特点等做了简单分析,并介绍在我国舷天器上的使用概瑟，供有关设计使蔫人员参考。
2防水透气材料原理和结构分析
目前防水透气功能材料有多种，从功能原理上来考虑，根据不同用途可分为：孔隙自然扩散机理、微孔透湿机理、高分子问“孔”和亲水基团透湿机理、高分子潞敏性改变透湿等几类。在这儿类防水透气功能材耨孛，蠢予微孔透滋枧理旷硝戆功能豺辩透气量大，霹浚满足靛天器使震要求，因此在航天器中使用的多为此类防水透气材料。以下讨论此防水透气材料的基本结构。
3防水透气材料在航天器上的应用
太空育种是让卫星携带各种植物、粮食等种子，经受太空环境后，返回地面再进行种植的试验。为了保证有效载荷种子的安全和发芽受控，防止卫星返回时落入水中而提前发芽使种子发芽失控，需要采用防水透气膜对种子进行包覆。采用防水透气膜包装袋在卫星升空和降落时不会因气压变化而密封破坏；同时，太空中各种粒子的直径均远小于气体分子直径，所以也不会消弱粒子辐照对种子的影响。返回时，万一落入水中可以防水。以上应用已在中国的育种卫星得到实现，效果非常满意，有效保护了卫星携带的种子。在“神舟五号”“神舟六号”飞船上，为了控制飞船湿度，使用了高效吸湿材料。该吸湿材料将空气中的水蒸汽吸收转变为液体，储存在多孔材料中。为了防止液体外泄，同时保证良好的水蒸汽透过，采用防水透气膜制成防护包装袋，起到了只许水蒸汽透过进入，不允许液体泄出的功能，为飞船湿度控制起到了重要作用。防水透气膜的特殊性能，使其还可以用到航天器其他场合。如在长期空间站的运行中，要对废水等进行回收，采用防水透气膜可以对回收的液体进行汽液分离，通过水蒸汽蒸发冷凝还可以净化水等等。该种材料的特殊功能，将可以解决许多航天器中遇到的难题。
4结论
1)微孔透湿机理的防水透气膜，透气量大，可以满足航天器升空或返回时的压力变化，而密封不被破坏，可应用于航天器有效载荷；
2)防水透气膜只能防止各种液体通过，对于水蒸汽不能阻挡，使用时要考虑水蒸汽进入后的冷凝；
3)防水透气膜不会消弱太空粒子辐照的影响。