сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Исследование микроструктуры и химического состава поверхностных слоев полиимидной пленки и конденсированных на ней веществ после длительной экспозиции на орбитальной космической станции «Мир»
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2018-94-2-143-154
Аннотация
Методами сканирующей электронной микроскопии, электронно-зондового микроанализа и инфракрасной спектроскопии проведены комплексные исследования изменения микроструктуры и химического состава поверхностных слоев полиимидной пленки марки ПМ-1Э и конденсированных на ней веществ, в течение длительного времени (1218 сут) экспонированной на орбитальной космической станции «Мир». Показано, что в процессе экспозиции в космосе микроструктура и химический состав пленки изменяется только в первом слое пакета, а в слоях, расположенных ниже, подобных превращений не наблюдается. На открытой поверхности первого слоя полиимидной пленки обнаружены новые фазовые образования различных формы и размеров как с пленочной, так и с игольчатой структурами, отличающимися химическим составом. Установлено, что образовавшиеся конденсированные вещества состоят из соединений кремния, железа, меди, цинка, хлора, калия и кальция, которые, вероятно, осаждаются из собственной внешней атмосферы орбитальной станции.
Об авторах
И. С. Деев
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
Россия
канд. техн. наук
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
Е. Ф. Никишин
ФГУП «Государственный космический научно-производственный центр им. М. В. Хруничева»
Россия
121087, Москва, Новозаводская ул., 18
Россия
121087, Москва, Новозаводская ул., 18
Список литературы
1. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № 1 (34). – С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
2. Каблов Е. Н. Материалы и химические технологии для авиационной техники // Вестник Российской академии наук. – 2012. – Т. 82, № 6. – С. 520–530.
3. Dever J., Banks B., de Groh К., Miller S. Degradation of Spacecraft Materials: // Handbook of Environmental Degradation of Materials. 2nd ed., 2012. – P. 717–770.
4. Деев И. С., Никишин Е. Ф. Натурные исследования стойкости полимерных композиционных материалов к воздействию факторов космического пространства // Модель космоса. Т. 2: Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. – М.: КДУ, 2007. – С. 1056–1067.
5. Изучение свойств материалов в эксперименте «КОМПЛАСТ» на орбитальном космическом комплексе «Мир» и международной космической станции / Ю. О. Бахвалов, Н. Г. Александров, Т. Н. Смирнова В. К., Э. Р. Клиншпонт и др. // Модель космоса. Т. 2: Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. – М.: КДУ, 2007. – С. 1039–1055.
6. Deev I. S., Nikishin E. F. Effect of outer space factors on the polymer composite structure under long-term staying conditions in the nearearth orbit // Space Forum, Moscow, Russian, May, 1996. OPA, V.1. – P. 297–302.
7. Deev I. S., Nikishin E. F. Effect of long-term exposure in the space environment on the microstructure of fibre-reinforced polymers // Composites Science and Technology. – 1997. – V. 57. – P. 1391–1401.
8. Kablov E. N., Minakov V. T., Deev I. S., Nikishin E. F. Study of Polymer Specimen Coating Resistance After the Long Term Exposure on “MIR” Space Complex // Proc. 6 international conference on Protection of Materials and Structures from Space Environment. ICPMSE-6 / Ed. by Ja. I. Kleiman and Z. Iskanderova. – Kluwer Academic Publishers, 2003. – P. 217–233–3, 2002.
9. Kablov E. N., Minakov V. T., Deev I. S., Nikishin E. F. Study of Material Microstructure Stability for the Micrometeoritic Protection of “Mir” Space Complex // Proc. of the 10th ISMSE & the 8th ICPMSE, Collioure, France, 19–23 June, 2006. – ESA, SP-616, 2006. – P. 1–9.
10. Каблов Е. Н., Минаков В. Т., Деев И. С., Никишин Е. Ф. Исследования структуры и состава полимерных композиционных материалов после длительной экспозиции на космических станциях САЛЮТ-6, САЛЮТ-7 и орбитальном комплексе МИР // Тр. междунар. науч.-технич. конф. «Актуальные вопросы авиационного материаловедения», ФГУП «ВИАМ», 2007. – С. 108–109.
11. Барбашов Е. А., Богатов В. А., Деев И. С., Никишин Е. Ф., Перов Б. В., Старцев О. В., Шевченко Ю. Н. Вклад факторов космического пространства (ФКП) в изменение свойств полимерных материалов // Тр. междунар. науч.-технич. конф. «Актуальные вопросы авиационного материаловедения», ФГУП «ВИАМ», 2007. – С. 118–120.
12. Deev I. S., Nikishin E. F., Kurshev E. V., Lonskii S. L. The Structure and Composition of Samples Made of Carbon-Fiber-Reinforced Plastic KMU-4l Exposed for 12 Years on the Exterior Surface of the International Space Station: 1. Macrostructure and Surface Composition // Inorganic Materials: Applied Research. – 2016. – V. 7, N 6. – P. 840–846. © Pleiades Publishing, Ltd., 2016.
13. Deev I. S., Nikishin E. F., Kurshev E. V., Lonskii S. L. The Structure and Composition of Samples Made of Carbon-Fiber-Reinforced Plastic KMU-4l Exposed for 12 Years on the Exterior Surface of the International Space Station: 2. Microstructure and Surface Composition // Inorganic Materials: Applied Research. – 2016. – V. 7, N 6. – P. 847–854. © PleiadesPublishing, Ltd., 2016.
14. Надирадзе А. Б., Шапошников В. В., Хартов В. В., Максимов И.А., Иванов В. В., Смирнов В. А. Моделирование процессов формирования собственной внешней атмосферы и загрязнения поверхности космических аппаратов // Модель космоса. Т.2: Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. – М.: КДУ, 2007. – С. 39–59.
15. Экологические проблемы и риски воздействия ракетно-космической техники на окружающую природную среду. Справочное пособие. – М.: Анкил, 2000.
16. Платов Ю. В., Куликова Г. Н., Черноус С. А. Классификация газопылевых образований в верхней атмосфере, связанных с выбросами продуктов сгорания ракетных двигателей // Космические исследования. – 2003. – Т. 41. – №2. – С. 168–173.
17. Касаев К. С., Новиков Л. С., Панасюк М. И. Новые наукоемкие технологии в технике // Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. – М.: ЗАО НИИ ЭНЦИТЕХ. – 2000. – Т. 16: Гл. 1. – С. 14–39; Т. 17: Гл. 9. – С. 1–97.
18. Надирадзе А. Б., Калаев М. П., Семкин Н. Д. Воздействие метеороидов и техногенных частиц на солнечные батареи космических аппаратов // Космические исследования. – 2016. – Т. 54, № 5. – С. 392–401.
19. Kablov E. N.,Сhursova L. V., Deev I. S., Nikishin E .F., Letin V. A. Effect of space and own external atmosphere of orbital space stations on materialls and design // Poster presentation at the 10th International Conference on “Protection of Materials and Structures of Space Environment, 12–17 June 2011, Okinawa, Japan.
20. Letin V. A., Gatsenko L. S., Deev I. S., Bakina E. A., Malenkov A. V., Nikishin Е. F. Structure and composition of non-metallic solar array materials retrieved after long-term exposure overboard the “MIR” orbital space station // Proc. 6 international conference on Protection of Materials and Structures from Space Environment. ICPMSE-6 / Edited by Ja. I. Kleiman and Z. Iskanderova. – Kluwer Academic Publishers. 2003. – P. 217–233.
21. Милинчук В. К., Пасевич О. Ф., Клиншпонт Э. Р., Шелухов И. П., Загорский Д. Л., Смирнова Т. Н. Изменение свойств и структуры поверхности полиимидных пленок при экспонировании на низких земных орбитах // Высокомолекулярные соединения. – 2003. – Т. 45, № 12. – С. 2017–2023.
22. Ананьева О. А. Исследование пленочных полимерных материалов, экспонированных на орбитальной космической станции «Мир»: автореф. дис. ... канд. хим. наук. – М., 2007. – 25 с.
23. Деев И. С., Никишин Е. Ф. Исследование структурных и химических превращений в полимерных пленках после длительной экспозиции на орбитальной космической станции «Мир» // Радиационное и космическое материаловедение. – Обнинск. ООО «Эрмис», 2011. – С. 32–33.
24. Пасевич О. Ф., Милинчук В. К. Спектроскопическое исследование полиимидных пленок, экспонированных на низких земных орбитах // Химия высоких энергий. – 2005. – Т. 39, № 6. – С. 423–429.
25. Zatekin V. V., Kulikauskas V. S., Novikov L. S., Petukhov V. P., Chernik V. N., Chernykh P. N., Bakhvalov Yu. O., Aleksandrov N. G., Smirnova T. N. RBS and XFA Analysis of Polyimide Films from the Mir Space Station // Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2008. – V. 2, N 2. – P. 282–285. © Pleiades Publishing, Ltd., 2008.
26. Деев И. С., Каблов Е. Н., Кобец Л. П., Чурсова Л. В. Исследование методом сканирующей электронной микроскопии деформации микрофазовой структуры полимерных матриц при механическом нагружении // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. – 2014. – № 7. Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 5.10.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-7-6-6.
27. Новиков Л. С. Современное состояние и перспективы исследований взаимодействия космических аппаратов с окружающей средой // Модель космоса: Т.2: Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. – М.: КДУ, 2007. – С. 10–38.
Рецензия
Для цитирования:
Деев И.С., Никишин Е.Ф. Исследование микроструктуры и химического состава поверхностных слоев полиимидной пленки и конденсированных на ней веществ после длительной экспозиции на орбитальной космической станции «Мир». Вопросы материаловедения. 2018;(2(94)):143-154. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2018-94-2-143-154
For citation:
Deev I.S., Nikishin E.F. On the microstructure and structure of the polyimide film surface and condensed substances after long-term exposure on the space station. Voprosy Materialovedeniya. 2018;(2(94)):143-154. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2018-94-2-143-154
Просмотров:
404
Послать статью по эл. почте 