[發明專利]一種航天器用聚合物基碳纖維復合材料空間熱循環加速試驗方法

在審

• 申請號: 201810136596.6
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108458942A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 楊劍群;李興冀;白剛;羅文波;呂鋼;張新偉;徐慶鶴;盧清榮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N3/60
• 分類號: G01N3/60;G01N25/00;G01N24/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

1.一種航天器用聚合物基碳纖維復合材料空間熱循環加速試驗方法，其特征在于：該方法按以下步驟進行：

一、選擇航天器用聚合物基碳纖維復合材料

二、測試航天器用聚合物基碳纖維復合材料的微觀結構；

所述微觀結構為航天器用聚合物基碳纖維復合材料中自由基的數量和種類；

三、空間熱循環條件確定

確定航天器用聚合物基碳纖維復合材料所應用的空間軌道的熱循環溫度區間T₁～T₂、溫度變化速率V₁、循環次數N₁和空間熱循環周期W₁；

四、在空間熱循環條件下對航天器用聚合物基碳纖維復合材料進行空間熱循環試驗，并測定空間熱循環試驗后的聚合物基碳纖維復合材料中自由基的數量A和種類；

五、確定地面加速熱循環試驗條件

地面加速熱循環試驗時設定熱循環溫度區間為T₁～T₂、溫度變化速率為V₂和循環次數為N₂，并且保證V₂＞3V₁，N₂＝N₁；

六、在地面加速熱循環試驗條件下對航天器用聚合物基碳纖維復合材料進行地面加速熱循環試驗，并測定地面加速熱循環試驗后的聚合物基碳纖維復合材料中自由基的數量B和種類；

七、將在溫度變化速率為V₂下地面加速熱循環試驗得到的聚合物基碳纖維復合材料與空間熱循環試驗得到的聚合物基碳纖維復合材料進行對比：

如果自由基的種類變化相同，并且自由基的數量滿足∣A-B∣/A≤5％，則可以確定地面加速熱循環的溫度變化速率V₂，然后計算地面加速熱試驗的空間熱循環周期W₂，并進行步驟八；

如果自由基的種類變化不相同，或者自由基的數量不滿足∣A-B∣/A≤5％，則重新選擇地面加速熱循環的溫度變化速率V₂，并重復步驟五～七；

八、計算加速因子N，所述N＝W₁/W₂或V₂/V₁。

2.根據權利要求1所述航天器用聚合物基碳纖維復合材料空間熱循環加速試驗方法，其特征在于：步驟一所述航天器用聚合物基碳纖維復合材料的纖維排列方式為橫向單向排列或縱向單向排列。

3.根據權利要求1所述航天器用聚合物基碳纖維復合材料空間熱循環加速試驗方法，其特征在于：步驟三所述N₁滿足10次＜N₁＜1000次。

4.根據權利要求1所述航天器用聚合物基碳纖維復合材料空間熱循環加速試驗方法，其特征在于：步驟三所述W₁＝2(T₂-T₁)/V₁。

5.根據權利要求1所述航天器用聚合物基碳纖維復合材料空間熱循環加速試驗方法，其特征在于：步驟三所述溫度變化速率V₁為升溫速率和降溫速率。

6.根據權利要求1所述航天器用聚合物基碳纖維復合材料空間熱循環加速試驗方法，其特征在于：步驟七所述W₂＝2(T₂-T₁)/V₂。