https://newtonsociety.ru
https://newtonsociety.ru
https://newtonsociety.ru
ruРус Engen

Новости науки

19.06.2019

Сибирские физики назвали лучший материал для обшивок спутников

Сибирские физики назвали лучший материал для обшивок спутниковСибирские физики назвали лучший материал для обшивок спутников

Ученые из Новосибирска сравнили радиационную стойкость различных отечественных композитных материалов для обшивок космических спутников и самолетов. Они выяснили, что традиционные эпоксидные углепластики в разы уступают в этом отношении новым материалам на базе цианатных эфиров, сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.
"Мы провели испытания радиационной стойкости четырех типов образцов: собственно эпоксидного и цианат-эфирного связующих, а также стеклопластика и углепластика на основе цианатных эфиров. Исследования проводились при дозах в 10, 20, 50, 100, 200 и 500 мегагрэй, причем для набора последней нам понадобилось около месяца", — рассказывает Михаил Коробейников, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН.
Помимо вакуума, резких перепадов температур и различных механических нагрузок, жизни спутников и космических кораблей в космосе угрожает радиация, чьим источником служит как Солнце, так и космические лучи. Она не только может породить мутации в ДНК будущих марсонавтов, но и крайне негативно повлиять на работу электроники и состояние обшивок зондов и пилотируемых аппаратов.
Радиация, как объясняют ученые, особенно сильно угрожает легким и прочным композитным материалам, состоящим из углеволокон и различных клеящих материалов. Сам наполнитель почти не страдает от облучения, однако молекулы скрепляющих составов постепенно разрушаются под действием ионизирующего излучения, что может делать обшивку и внутренние компоненты спутников менее прочными.
Сегодня, как отмечает Илья Вихров, сотрудник НИИ космических и авиационных материалов в Переславле-Залесском, российские космические аппараты используют в основном материалы, изготовленные из эпоксидных углепластиков. Зарубежные разработчики спутников, в свою очередь, перешли на новые типы композитов, построенные на базе цианатных эфиров. Недавно подобные материалы начали производиться и в России.
Вихров, Коробейников и их коллеги решили сравнить эти материалы, используя ускоритель электронов ИЛУ-6, построенный на территории Института ядерной физики СО РАН в Новосибирске для решения различных промышленных задач.
Используя эту установку, ученые облучали образцы "космического" угле— и стеклопластика разными количествами заряженных частиц и замеряли то, как менялись их механические и физические свойства после подобной обработки. Максимальные дозы, как отметили физики, на несколько порядков превосходили то, как много заряженных частиц сталкивается с обшивкой зондов на протяжении нескольких десятилетий работы в космосе.
Как оказалось, новые типы углепластика значительно превосходили их эпоксидные аналоги по радиационной стойкости — они сопротивлялись действию излучения примерно в 4-5 раз дольше и меньше меняли свои свойства при бомбардировке электронами.
К примеру, эпоксидные материалы начинали быстро терять прочность при достижении отметки в 50 мегагрэй, тогда как их цианат-эфирные "конкуренты" сохраняли высокую прочность до отметки в 200 мегагрэй. При этом, что интересно, сам углепластик не менял своих свойств вплоть до дозы в 500 мегагрэй, тогда как стеклопластик потерял до 30% прочности.
Все это, как отмечают ученые, говорит о том, что российские композитные материалы на базе цианат-эфиров можно уверенно применять при сборке космических аппаратов и самолетов. Вдобавок, они могут найти применение в атомной промышленности и при создании различных ускорителей частиц, где тоже характерны высокие радиационные нагрузки.

Источник


Вы можете комментировать материалы, если зарегистрируетесь на сайте!
Запомнить

На сайте:

Интернет-журнал Ньютоновские чтения
14.05.2018
Лялин Алексей Васильевич
27.12.2017
Владислав Черепенников
Новости наукиПолитикаСолнечная система
Поиск по сайту
Карта сайта
Последнее обновление
07.03.2023 09:50