空間站無容器材料實驗柜 實驗樣品地面制備規(guī)范

ICS

CCSV04

中華人民共和國國家標準

GB/TXXXXX—XXXX

代替GB/T

`

空間站無容器材料實驗柜

實驗樣品地面制備規(guī)范

Containerlessmaterialsprocessingrack

Preparationspecificationforspacematerialsscienceexperimentsamples

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

GB/TXXXXX—XXXX

空間站無容器材料實驗柜

實驗樣品地面制備規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了空間站無容器材料實驗柜實驗樣品的樣品要求、制備程序、制備方法、檢驗方法、試

驗報告及其標志、包裝、運輸及貯存的要求。

本文件適用于利用空間站無容器材料實驗柜靜電懸浮設(shè)備開展科學(xué)實驗的樣品。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T30114.7空間科學(xué)及其應(yīng)用術(shù)語第7部分：微重力科學(xué)

GJB150.16A軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分：振動試驗

GJB150.18A軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分：沖擊試驗

GB/T30114.1空間科學(xué)及其應(yīng)用術(shù)語第1部分：基礎(chǔ)通用

GJB4011飛船乘員艙大氣環(huán)境控制工程設(shè)計的醫(yī)學(xué)要求

GJB4009航天員系統(tǒng)對飛船應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

靜電懸浮裝置electrostaticlevitationdevice

利用靜電場中帶電樣品所受的庫侖力抵消所受的重力實現(xiàn)樣品懸浮的裝置。

注：見GB/T30114.7。

氣體懸浮裝置aerodynamiclevitationdevice

利用相反重力方向?qū)ξ矬w吹氣的方式實現(xiàn)其懸浮的裝置。

注：見GB/T30114.7。

密閉式氣懸浮裝置aerodynamiclevitationdevicewithsealingchamber

具有密閉式腔體的氣體懸浮裝置。

2

GB/TXXXXX—XXXX

軸心機構(gòu)movableinterchamber

靜電懸浮裝置中可移動的內(nèi)部腔體機構(gòu)，具備控制樣品自動釋放和回收的功能。

樣品盒samplecartridgeassembly

與本文件軸心機構(gòu)配套，用于存放空間實驗樣品的一個密閉容器。

樣品釋放回收operationtoreleaseandwithdrawforsamples

空間實驗樣品從樣品盒中釋放并將其回收至樣品盒中的操作。

實驗樣品experimentsample

用于在空間站無容器材料實驗柜進行在軌實驗的近球狀材料樣品。

注：本文件中簡稱樣品。

4樣品要求

化學(xué)特性

原材料應(yīng)選擇在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無腐蝕性；高溫下不發(fā)生燃燒、爆炸等劇烈化學(xué)反應(yīng)，有毒

有害物質(zhì)釋放量應(yīng)滿足GJB4011及GJB4009要求。

4.2外觀

樣品呈球狀，表面應(yīng)光滑、無毛刺、無裂縫、無多余物。

4.3尺寸范圍

樣品尺寸范圍應(yīng)滿足：

a)樣品平均直徑D=2.5mm～2.9mm；

b)最大直徑Dmax≤2.9mm；

c)最大直徑與最小直徑差（Dmax-Dmin）≤0.4mm。

4.4釋放回收

樣品在釋放回收過程中運行應(yīng)無卡滯。

4.5激光加熱特性

4.5.1激光吸收特性

樣品可吸收波長為10640nm二氧化碳激光器和/或915nm半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光。

3

GB/TXXXXX—XXXX

a)無機非金屬樣品可被二氧化碳激光器（功率≤5W）加熱和915nm半導(dǎo)體激光器（功率≤300W）

加熱至在軌實驗需要的溫度和狀態(tài)。

b)金屬樣品可被915nm半導(dǎo)體激光器（功率≤300W）加熱至在軌實驗需要的溫度和狀態(tài)。

4.5.2析出物

樣品經(jīng)激光加熱至在軌實驗需要的溫度3次循環(huán)后表面無析出物形成，其表面應(yīng)滿足4.2外觀要求。

4.5.3抗熱沖擊性

樣品經(jīng)激光加熱至在軌實驗需要的溫度3次循環(huán)后表面無開裂現(xiàn)象，其表面應(yīng)滿足4.2外觀要求。

4.5.4揮發(fā)率

樣品在真空或加壓狀態(tài)下經(jīng)激光加熱至在軌最高實驗溫度并在此溫度保持10分鐘后，其揮發(fā)率應(yīng)

≤0.5%。

4.6帶電量

樣品經(jīng)施加-30KV～30KV電壓后懸浮，且表面電荷量應(yīng)≥10-12C。

4.7力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性

樣品在X，Y，Z三個軸方向分別進行正弦振動、隨機振動及沖擊試驗后，應(yīng)滿足4.2和4.4的要求。

5制備程序

制備程序應(yīng)包括制樣方案制定，成分設(shè)計，坯料制備及成品加工等操作。按照原材料的不同其制備

流程參考如下，見圖1。

圖1無容器材料科學(xué)實驗樣品制備流程示例

6制備方法

樣品制備方案

根據(jù)在軌實驗?zāi)康?，確定樣品制備方案。

成分設(shè)計

根據(jù)樣品成分要求確定配方，選擇合適原材料（金屬/氧化物粉末、顆?；驂K體）通過稱量得到。

坯料制備

根據(jù)材料種類采用熔融、機械攪拌及手動攪拌等方法進行混合；采用澆鑄，干壓及等靜壓壓制等方

法進行坯料制備。

4

GB/TXXXXX—XXXX

成品加工

采用氣懸浮裝置或其它切割、球磨、手工打磨等方法將樣品加工成球形。

7檢驗方法

化學(xué)特性

樣品化學(xué)成分應(yīng)符合樣品提供方提供的化學(xué)組成及質(zhì)量證明。

外觀質(zhì)量

7.2.1測量設(shè)備

放大倍數(shù)不低于5倍的數(shù)碼光學(xué)顯微鏡1臺，分辨率不低于1920ⅹ1080的顯示屏1個。

7.2.2測量步驟

將樣品置于觀察平臺上，對焦、觀察樣品表面并做記錄；再任意轉(zhuǎn)動樣品方向各2次、分別進行對

焦、觀察和拍照記錄。需滿足4.2要求。

尺寸范圍

7.3.1測量設(shè)備

精度不低于0.02mm的千分尺。

7.3.2樣品數(shù)

滿足外觀質(zhì)量要求樣品29個。

7.3.3測量步驟

在樣品外側(cè)隨機選取10個測量點，采用千分尺測量此10個點的直徑值Dn(n=1～10)，并從中得到

最大直徑Dmax和最小直徑Dmin。

7.3.4結(jié)果計算

a)按式(1)計算樣品平均直徑D：

?+?+?+?

?=12?·······································································(1)

?

b)按式(2)計算直徑最大值與最小值之差?：

?=Dmax-Dmin·········································································(2)

式中：

D──實驗樣品平均直徑，單位為毫米（mm）；

Dn──第n次測量的樣品直徑值，單位為毫米（mm）；

Dmax──最大直徑值，單位為毫米（mm）；

Dmin──最小直徑值，單位為毫米（mm）。

5

GB/TXXXXX—XXXX

?──直徑最大值與最小值之差，單位為毫米（mm）

c)尺寸范圍應(yīng)滿足4.3要求。

釋放回收

樣品釋放回收按照附錄A進行試驗，結(jié)果需滿足4.4要求。

激光加熱特性

7.5.1激光吸收特性

7.5.1.1裝置

采用以下儀器進行激光吸收特性試驗：

a)密閉式氣懸浮裝置1臺；

b)功率大于5W的二氧化碳激光器1臺；

c)功率大于75W，激光斑點尺寸0.8，1.2或1.6mm可選的915nm半導(dǎo)體激光器4路；

d)紅外測溫儀1臺，測溫范圍：500℃～3000℃；

-6

e)真空泵（極限真空度10Pa,抽速60L/s），Ar2(純度4A)。

7.5.1.2樣品數(shù)

選取滿足外觀質(zhì)量要求的樣品，樣品數(shù)≥3個。

7.5.1.3步驟

a)采用真空泵將腔體內(nèi)壓力抽至10-3Pa，繼而充入氬氣至常壓1.01×105Pa，如此反復(fù)3次后，

將樣品裝入密閉式氣懸浮裝置的噴嘴上；

b)分別打開激光器、紅外測溫儀的指示光，將激光光路和測溫儀光路聚焦在樣品上；如樣品為無

機非金屬，則采用二氧化碳激光器加熱樣品至500℃以上，再利用半導(dǎo)體激光器加熱樣品至實

驗溫度，觀察樣品是否完全熔融并分別記錄此兩種溫度時相對應(yīng)激光器的功率；如樣品為金屬，

采用半導(dǎo)體激光器加熱樣品至實驗溫度，觀察樣品是否完全熔融并記錄此溫度時激光器的功

率；

c)關(guān)閉激光器；

d)同一樣品重復(fù)上述步驟3次。

7.5.1.4試驗結(jié)果

讀取樣品激光加熱至完全熔融時的溫度及相對應(yīng)激光器的功率數(shù)值，得到樣品激光吸收特性，試驗

結(jié)果需滿足4.5.1要求。

7.5.2析出物

7.5.2.1裝置

采用放大倍數(shù)不低于5倍的數(shù)碼光學(xué)顯微鏡1臺，分辨率不低于1920ⅹ1080的顯示屏1個，其它同

7.5.1.1。

7.5.2.2樣品數(shù)

6

GB/TXXXXX—XXXX

采用7.5.1.2同樣樣品及樣品數(shù)。

7.5.2.3步驟

采用7.5.1.3操作步驟，并采用數(shù)碼光學(xué)顯微鏡觀察樣品表面是否有物質(zhì)脫落、開裂、碎裂、明顯

凸出物等析出物形成。樣品表面應(yīng)滿足4.5.2要求。

7.5.3抗熱沖擊性

采用7.5.2.1同樣裝置、樣品及樣品數(shù)和操作步驟，觀察熱沖擊后樣品表面是否有開裂。樣品應(yīng)滿

足4.5要求。

7.5.4揮發(fā)率

7.5.4.1裝置

采用以下儀器進行揮發(fā)率測試：

a)密閉式氣懸浮裝置1臺；

b)靜電懸浮裝置1臺；

c)功率≥5W的二氧化碳激光器1臺；

d)功率≥75W，激光斑點尺寸0.8，1.2或1.6mm可選的915nm半導(dǎo)體激光器4路；

e)紅外測溫儀1臺，測溫范圍：500℃～3000℃；

f)放大倍數(shù)不低于5倍的數(shù)碼光學(xué)顯微鏡1臺；

-6

g)真空泵（極限真空度10Pa,抽速60L/s），Ar2(純度4A)。

7.5.4.2樣品數(shù)

采用7.5.1.2同樣樣品及樣品數(shù)。

7.5.4.3步驟

根據(jù)樣品在軌實驗要求，揮發(fā)率測試可分為加壓和真空兩種狀態(tài)下進行測試，具體步驟如下。

7.5.4.3.1加壓狀態(tài)

采用密閉式氣懸浮裝置進行測試：

a)將樣品稱重并記錄為m1；

b)采用真空泵將腔體內(nèi)壓力抽至10-3Pa，繼而充入氬氣至常壓1.01×105Pa，如此反復(fù)3次后，

將樣品裝入密閉式氣懸浮裝置的噴嘴上；

c)分別打開激光器、紅外測溫儀的指示光，將激光光路和測溫儀光路聚焦在樣品上，懸浮樣品，

加熱樣品至實驗溫度并保持10min；

d)關(guān)閉激光器，待樣品冷卻至室溫后再次稱重m2。

7.5.4.3.2真空狀態(tài)

采用靜電懸浮裝置進行測試：

a)將樣品稱重并記錄為m1；

7

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b)采用真空泵將腔體內(nèi)壓力抽至10-3Pa，繼而充入氬氣至常壓1.01×105Pa，如此反復(fù)3次后，

再采用真空泵將腔體內(nèi)壓力抽至10-3Pa，并將樣品裝入靜電懸浮裝置電極上；

c)分別打開激光器、紅外測溫儀的指示光，將激光光路和測溫儀光路聚焦在樣品上，加電壓至樣

品懸浮加熱樣品至實驗溫度并保持10min；

d)關(guān)閉激光器，待樣品冷卻至室溫后再次稱重m2。

注：如樣品無法在懸浮狀態(tài)下加熱，則可將樣品放置于該裝置腔體內(nèi)或密閉式氣懸浮裝置，在同樣真空度環(huán)境下加

熱至實驗溫度并保持10min。

7.5.4.4結(jié)果計算

按式（3）計算樣品揮發(fā)率V，數(shù)值應(yīng)滿足4.5.4要求。

???

V=12×100%····································································(3)

?1

式中：

V──揮發(fā)率，單位為質(zhì)量分數(shù)（%）；

m1──樣品加熱前質(zhì)量,單位為毫克（mg）；

m2──樣品加熱后質(zhì)量,單位為毫克（mg）。

帶電量

7.6.1裝置

采用靜電懸浮裝置測量樣品電荷量。

7.6.2樣品數(shù)

選取滿足7.2～7.5要求樣品1個。

7.6.3測試步驟

將試樣放入靜電懸浮裝置，調(diào)節(jié)高壓放大器加電壓至樣品穩(wěn)定懸浮，記錄此時的電壓。

7.6.4結(jié)果計算

按照公式（4）計算樣品帶電量，結(jié)果應(yīng)滿足4.6要求。

q=U/mg…………………….(4)

式中：

q──樣品電荷量，單位為庫侖（C）；

m──樣品質(zhì)量，單位克（g）；

U──施加于樣品上的電壓，單位為伏(V)；

g──重力加速度常數(shù)，9.80g/s2。

力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性

7.7.1裝置

采用下列儀器進行力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性測試：

a)放大倍數(shù)不低于5倍的數(shù)碼光學(xué)顯微鏡1臺；

8

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b)電動振動試驗系統(tǒng)1套；

c)樣品盒1個。

7.7.2樣品數(shù)

選取滿足7.2～7.5要求樣品數(shù)≥2個。

7.7.3測試步驟

a)將樣品裝入樣品盒，再用泡沫塑料包裹樣品盒并固定在工裝板上；

b)振動環(huán)境試驗；

根據(jù)上下行的平臺要求，按照GJB150.16A進行檢測。

c)沖擊環(huán)境試驗；

根據(jù)上下行的平臺要求，按照GJB150.18A進行檢測。

d)試驗結(jié)束后將樣品取出，再進行7.2，7.4試驗。

7.7.4測試結(jié)果

測試結(jié)果需滿足4.7要求。

8試驗報告

試驗報告可包含以下內(nèi)容，報告形式示例見附錄B：

a)樣品信息：樣品名稱，編號，成分，外形尺寸，質(zhì)量，測試單位，委托單位，到樣日期；

b)試驗信息：測試時間，環(huán)境溫度、濕度，試驗人員，參試人員，真空度，地點，樣品前處理；

c)試驗設(shè)備：設(shè)備名稱，設(shè)備參數(shù)；

d)試驗項目及依據(jù)標準；

e)試驗結(jié)果；

f)試驗結(jié)論；

g)實驗室名稱、測試者和報告審核者及單位公章。

9標志、包裝、運輸及貯存

標志

包裝上應(yīng)有樣品名稱、編號、委托單位名稱、地址、聯(lián)系人等信息，還應(yīng)標明防污染、禁摔、易碎

等字樣或標志。

包裝

樣品應(yīng)用帶防潮內(nèi)襯的塑料袋包裝。內(nèi)外包裝袋需密封良好，并能對產(chǎn)品提供足夠的抗物理損傷保

護。如有特殊要求，可按需要進行包裝。

運輸

運輸過程中應(yīng)防止污染、潮濕、碰撞、擠壓和強烈震動

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9.4貯存

應(yīng)在包裝狀態(tài)下貯存，保存于通風、干燥、無酸堿及其他無腐蝕性氣體的環(huán)境中。

附錄A

（規(guī)范性）

樣品釋放回收測試方法

A.1裝置

軸心機構(gòu)1臺（圖A.1）、電機驅(qū)動盒1個，樣品盒1個(圖A.3)。

圖A.1軸心機構(gòu)中推桿運行示意圖

圖A.2軸心機構(gòu)方向示意圖

圖A.3樣品盒及物料盤示意圖

A.2試樣

滿足外觀質(zhì)量要求樣品29個。

A.3測試步驟

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將軸心機構(gòu)與電機驅(qū)動盒連接。將29個樣品依次裝入樣品盒中物料盤內(nèi)安裝工位1#-29#，并將物料

盤歸至0#樣品安裝工位，如圖A.2所示。將樣品盒安置在軸心機構(gòu)中。樣品釋放回收特性操作按表A.1進

行。

表A.1釋放回收操作步驟

步驟內(nèi)容

1將軸心機構(gòu)水平放置在支架上，如圖A.2（1）中水平方向，啟動電機驅(qū)動盒及電腦控制程序

2封住孔道：將前推桿由X0向正方向移動至X1處，后推桿由X5向負方向移動至X2處，此時為起始位

3通過電腦控制程序?qū)⑤S心機構(gòu)樣品盒料盤依次旋轉(zhuǎn)到1#～29#工位，觀察料盤在旋轉(zhuǎn)過程中是否順暢、無卡滯

通過電腦控制程序?qū)⑤S心機構(gòu)樣品盒料盤按29#→0#→15#→29#→0#的順序連續(xù)旋轉(zhuǎn)，觀察料盤在旋轉(zhuǎn)過程中是

4

否順暢、無卡滯

5將料盤旋轉(zhuǎn)到5#工位

6后推桿保持在X2處不動，向正方向移動前推桿將樣品夾住

前推桿、后推桿夾著樣品同步向正方向移動至X3與X4連線的中心處，觀察前后推桿在夾持樣品移動過程中樣品

7

是否滑落

8前后推桿回歸起始位置

9將料盤旋轉(zhuǎn)到15#工位

10重復(fù)步驟7～9

11將料盤旋轉(zhuǎn)到20#工位

12重復(fù)步驟7～9

13將料盤旋轉(zhuǎn)到28#工位

14重復(fù)步驟7～9

#

15料盤回復(fù)至0工位，推桿回復(fù)至X0和X5位，關(guān)閉電腦控制程序，關(guān)閉電源

16將軸心機構(gòu)以豎直正向姿態(tài)(圖A.2（2）中豎直正向)固定在支架上

17重復(fù)步驟2～16；

18將軸心機構(gòu)以豎直反向姿態(tài)（圖A.2（3）中豎直反向）固定在支架上

19重復(fù)步驟2～16；

20觀察并記錄樣品的運行情況a

注：a規(guī)定圖A.1中箭頭方向為正方向

A.4試驗結(jié)果

試驗結(jié)果按照表A.2，表A.3進行記錄

表A.2釋放回收測試記錄表及樣品記錄表

細則內(nèi)容釋放回收檢測測試階段

測試地點測試日期

送檢單位測試人員

①樣品盒編號

初始參數(shù)

②樣品裝機情況樣品裝機記錄見表A3

11

GB/TXXXXX—XXXX

細則內(nèi)容釋放回收檢測測試階段

推桿封孔

1推桿封孔順暢

測試

水平旋轉(zhuǎn)逐步旋轉(zhuǎn)

2順暢

測試料盒號：00（+1#）→29#

水平旋轉(zhuǎn)間隔旋轉(zhuǎn)

3順暢

測試料盒號：29#→00#→15#→29#→00#

夾持測試

4水平夾持順暢

料盒號：05#、15#、20#、28#

逐步旋轉(zhuǎn)

5順暢

豎直-正向料盒號：00（+1#）→29#

旋轉(zhuǎn)測試間隔旋轉(zhuǎn)

6順暢

料盒號：29#→00#→15#→29#→00#

豎直-正向夾持測試

7順暢

夾持測試料盒號：05#、15#、20#、28#

逐步旋轉(zhuǎn)

8順暢

豎直-反向料盒號：00（+1#）→29#

旋轉(zhuǎn)測試間隔旋轉(zhuǎn)

9順暢

料盒號：29#→00#→15#→29#→00#

豎直-反向夾持測試

10順暢

夾持測試料盒號：05#、15#、20#、28#

表A.3樣品裝機記錄表

產(chǎn)品名稱樣品盒產(chǎn)品編號

操作人員生產(chǎn)日期

料盒位號樣品位號成分尺寸（mm）重量（mg）

0////

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

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產(chǎn)品名稱樣品盒產(chǎn)品編號

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

13

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附錄B

（資料性）

試驗報告模板

試驗報告模板見表B.1

表B.1Xxx試驗報告

報告編號：xxxx

1、樣品信息

樣品名稱樣品編號樣品成分尺寸質(zhì)量

測試單位

委托單位

到樣日期

2、試驗信息

試驗時間環(huán)境溫度

試驗人員環(huán)境濕度

參試人員

試驗地點

樣品前處理

3、試驗設(shè)備名稱參數(shù)校準日期備注

4、試驗項目及依

據(jù)標準

5、結(jié)果

6、結(jié)論

測試：審核：

單位公章：

14

GB/TXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由中國科學(xué)院提出。

本文件由全國空間科學(xué)及其應(yīng)用標準化技術(shù)委員會(SAC/TC312)歸口。

本文件起草單位：中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所，中國科學(xué)院金屬研究所，中國科學(xué)院空間應(yīng)用工

程與技術(shù)中心，北京國科環(huán)宇科技股份有限公司。

本文件主要起草人：余建定，李勤，賀歡，倪津崎，方婧紅，劉學(xué)超，潘秀紅，張明輝，湯美波，

羅興宏，張立憲，梁學(xué)峰。

I

GB/TXXXXX—XXXX

空間站無容器材料實驗柜

實驗樣品地面制備規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了空間站無容器材料實驗柜實驗樣品的樣品要求、制備程序、制備方法、檢驗方法、試

驗報告及其標志、包裝、運輸及貯存的要求。

本文件適用于利用空間站無容器材料實驗柜靜電懸浮設(shè)備開展科學(xué)實驗的樣品。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T30114.7空間科學(xué)及其應(yīng)用術(shù)語第7部分：微重力科學(xué)

GJB150.16A軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分：振動試驗

GJB150.18A軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分：沖擊試驗

GB/T30114.1空間科學(xué)及其應(yīng)用術(shù)語第1部分：基礎(chǔ)通用

GJB4011飛船乘員艙大氣環(huán)境控制工程設(shè)計的醫(yī)學(xué)要求

GJB4009航天員系統(tǒng)對飛船應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

靜電懸浮裝置electrostaticlevitationdevice

利用靜電場中帶電樣品所受的庫侖力抵消所受的重力實現(xiàn)樣品懸浮的裝置。

注：見GB/T30114.7。

氣體懸浮裝置aerodynamiclevitationdevice

利用相反重力方向?qū)ξ矬w吹氣的方式實現(xiàn)其懸浮的裝置。

注：見GB/T30114.7。

密閉式氣懸浮裝置aerodynamiclevitationdevicewithsealingchamber

具有密閉式腔體的氣體懸浮裝置。

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GB/TXXXXX—XXXX

軸心機構(gòu)movableinterchamber

靜電懸浮裝置中可移動的內(nèi)部腔體機構(gòu)，具備控制樣品自動釋放和回收的功能。

樣品盒samplecartridgeassembly

與本文件軸心機構(gòu)配套，用于存放空間實驗樣品的一個密閉容器。

樣品釋放回收operationtoreleaseandwithdrawforsamples

空間實驗樣品從樣品盒中釋放并將其回收至樣品盒中的操作。

實驗樣品experimentsample

用于在空間站無容器材料實驗柜進行在軌實驗的近球狀材料樣品。

注：本文件中簡稱樣品。

4樣品要求

化學(xué)特性

原材料應(yīng)選擇在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無腐蝕性；高溫下不發(fā)生燃燒、爆炸等劇烈化學(xué)反應(yīng)，有毒

有害物質(zhì)釋放量應(yīng)滿足GJB4011及GJB4009要求。

4.2外觀

樣品呈球狀，表面應(yīng)光滑、無毛刺、無裂縫、無多余物。

4.3尺寸范圍

樣品尺寸范圍應(yīng)滿足：

a)樣品平均直徑D=2.5mm～2.9mm；

b)最大直徑Dmax≤2.9mm；

c)最大直徑與最小直徑差（Dmax-Dmin）≤0.4mm。

4.4釋放回收

樣品在釋放回收過程中運行應(yīng)無卡滯。

4.5激光加熱特性

4.5.1激光吸收特性

樣品可吸收波長為10640nm二氧化碳激光器和/或915nm半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光。

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GB/TXXXXX—XXXX

a)無機非金屬樣品可被二氧化碳激光器（功率≤5W）加熱和915nm半導(dǎo)體激光器（功率≤300W）

加熱至在軌實驗需要的溫度和狀態(tài)。

b)金屬樣品可被915nm半導(dǎo)體激光器（功率≤300W）加熱至在軌實驗需要的溫度和狀態(tài)。

4.5.2析出物

樣品經(jīng)激光加熱至在軌實驗需要的溫度3次循環(huán)后表面無析出物形成，其表面應(yīng)滿足4.2外觀要求。

4.5.3抗熱沖擊性

樣品經(jīng)激光加熱至在軌實驗需要的溫度3次循環(huán)后表面無開裂現(xiàn)象，其表面應(yīng)滿足4.2外觀要求。

4.5.4揮發(fā)率

樣品在真空或加壓狀態(tài)下經(jīng)激光加熱至在軌最高實驗溫度并在此溫度保持10分鐘后，其揮發(fā)率應(yīng)

≤0.5%。

4.6帶電量

樣品經(jīng)施加-30KV～30KV電壓后懸浮，且表面電荷量應(yīng)≥10-12C。

4.7力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性

樣品在X，Y，Z三個軸方向分別進行正弦振動、隨機振動及沖擊試驗后，應(yīng)滿足4.2和4.4的要求。

5制備程序

制備程序應(yīng)包括制樣方案制定，成分設(shè)計，坯料制備及成品加工等操作。按照原材料的不同其制備

流程參考如下，見圖1。

圖1無容器材料科學(xué)實驗樣品制備流程示例

6制備方法

樣品制備方案

根據(jù)在軌實驗?zāi)康模_定樣品制備方案。

成分設(shè)計

根據(jù)樣品成分要求確定配方，選擇合適原材料（金屬/氧化物粉末、顆粒或塊體）通過稱量得到。

坯料制備

根據(jù)材料種類采用熔融、機械攪拌及手動攪拌等方法進行混合；采用澆鑄，干壓及等靜壓壓制等方

法進行坯料制備。

4

GB/TXXXXX—XXXX

成品加工

采用氣懸浮裝置或其它切割、球磨、手工打磨等方法將樣品加工成球形。

7檢驗方法

化學(xué)特性

樣品化學(xué)成分應(yīng)符合樣品提供方提供的化學(xué)組成及質(zhì)量證明。

外觀質(zhì)量

7.2.1測量設(shè)備

放大倍數(shù)不低于5倍的數(shù)碼光學(xué)顯微鏡1臺，分辨率不低于1920ⅹ1080的顯示屏1個。

7.2.2測量步驟

將樣品置于觀察平臺上，對焦、觀察樣品表面并做記錄；再任意轉(zhuǎn)動樣品方向各2次、分別進行對

焦、觀察和拍照記錄。需滿足4.2要求。

尺寸范圍

7.3.1測量設(shè)備

精度不低于0.02mm的千分尺。

7.3.2樣品數(shù)

滿足外觀質(zhì)量要求樣品29個。

7.3.3測量步驟

在樣品外側(cè)隨機選取10個測量點，采用千分尺測量此10個點的直徑值Dn(n=1～10)，并從中得到

最大直徑Dmax和最小直徑Dmin。

7.3.4結(jié)果計算

a)按式(1)計算樣品平均直徑D：

?+?+?+?

?=12?·····························