Процеси поверхневих модифікацій для використання в навколоземних і геостаціонарних орбітах і планетарних середовищах

Автор(и)

  • Jacob I. Kleiman Лабораторія тестування цілісності, Inc., Есна Парк Драйв, 80, блоки 7-9, Маркхем, Онтаріо, L3R 2R7, Канада https://orcid.org/0000-0003-1011-7504

DOI:

https://doi.org/10.20535/2521-1943.2019.86.190488

Ключові слова:

Зовнішня зміна, космічне оточення, низька Земляна орбіта, PHOTOSILTM, IMPLANTOXTM, SurfTexTM, CARBOSURFTM, Carbosurf

Анотація

Аннотація. Компанія ITL Inc. за 30 років своєї діяльності в галузі дослідження космосу розробила ряд унікальних процесів забезпечують нові властивості матеріалів використовуваних в космосі, які піддаються впливу таких космічних факторів на навколоземних (LEO) і, геостаціонарних орбітах (GEO) і в планетарних середовищах, як атомарний кисень, ультрафіолетове випромінювання , заряджені енергетичні частинки, і т.д.

Для матеріалів, що літають в місіях на навколоземних орбітах (LEO), атомарний кисень залишається головною небезпекою. Ми розробили ряд процесів по модифікації поверхні, таких як Photosil, Implantox, які дозволяють змінити структуру поверхні багатьох полімерних матеріалів і фарб і зробити їх стійкими до дії атомарного кисню. Для систем, що працюють на геостаціонарних орбітах (GEO), ефекти пов'язані з електричними зарядами на поверхнрсті відносяться до числа основних небезпек. Два процеса поверхневої модифікації, розроблені ITL, успішно вирішили ці проблеми, зберігаючи при цьому, де необхідно, повну радіо проникність матеріалів.

Посилання

  1. Minton, T.K., Seale, J.W., Garton, D.J. and Frandsen, A.K. (2001), “Dynamics of Atomic-oxygen Degradation of Materials”, In Proceedings of ICPMSE–4, “Protection of Space Materials from Space Environment”, Kluwer Academic Publishers, Space Technology Proceedings, v.4, eds. J.I. Kleiman and R.C. Tennyson, Toronto, Canada, May 1–3, 2002, pp. 15 – 31.
  2. Pascual, R.Z, Schatz, G.C. and Garton, D.J. (1995), “A Direct Trajectory Dynamics Investigation of Fast O+ Alkane Reactions”, In Proceedings of ICPMSE–6, Protection of Materials and Structures from the Space Environment, Toronto, April 23–24, 1998, Kluwer Academic Publishers, Space Technology Proceedings, v.5, eds. J.I. Kleiman and Z.I. Iskanderova, 2003, pp. 537 – 541.
  3. Kleiman, J.I. (2010), “Surface Modification Technologies for Durable Space Polymers”, MRS Bulletin, January, vol. 35, no. 1, pp. 55 – 65.
  4. Iskanderova, Z., Kleiman, J., Mojazza, B. and Sutton, M. (1993), “Erosion Protection and Surface Conductivity Enhancement of TOR Polymers by Implantox Technology”, in Proceedings of the 9th Symposium on Materials in a Space Environment, 16–20 June 1993, Noordwijk, The Netherlands, pp. 473 – 478, June; Goudimenko, Y., Iskanderova, Z., Kleiman, J., Cool, G.R., Morison, D., Tennyson, R.C. 1997, “Erosion Protection of Polymer Materials in Space”, in: Proc. 7th Intern. Symp., Materials in Space Environment, Toulouse, France, pp. 403 – 410.
  5. Goudimenko, Y., Iskanderova, Z., Kleiman, J., Cool, G.R., Morison, D. and Tennyson, R.C. (1997), “Erosion Protection of Polymer Materials in Space”, in: Proc. 7th Intern. Symp., Materials in Space Environment, Toulouse, France, pp. 403 – 410.
  6. Iskanderova, Z., Kleiman, J., Gudimenko, Y., Morison, W.D. and Tennyson, R.C. (1997A), “Improvement of Oxidation and Erosion Resistance of Polymers and Composites in Space Environment by Ion Implantation”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, vol. B127/128, p. 702 – 709.
  7. Iskanderova, Z., Kleiman, J., Morison, W.D. and Tennyson, R.C. (1998), “Erosion Resistance and Durability Improvement of Polymers and Composites in Space Environment by Ion Implantation”, Mat. Chem. Phys. vol. 54, pp. 91 – 97.
  8. Iskanderova, Z., Kleiman, J.I., Gudimenko, Y., Morison, W.D. and Tennyson, R.C. (1999), “Surface Modification of Polymer–Based Materials by Ion Implantation – A New Approach for Protection in LEO”, in: Protection of Materials and Structures in LEO Space Environment, Eds. J.I. Kleiman, R.C. Tennyson, Kluwer Academic Publishers, pp. 225 – 234.
  9. Gudimenko Y, Ng R, Kleiman J, Iskanderova Z, Hughes PC, Tennyson RC, Milligan D (2002) “ PhotosilTM Surface Modification Treatment of Polymer-Based Space Materials and External Space Components”, in Proceedings of the 6th International Conference on Protection of Materials and Structures from Space Environment – ICPMSE–6, eds. Kleiman, J. and Iskanderova, Z., Toronto, May 1 – 3, pp. 419 – 434.
  10. Gudimenko, Y., Ng. R., Kleiman, J.I., Iskanderova ZA, Tennyson R.C., Hughes P.C., Milligan D., Grigorevski A., Shuiski M., Kiseleva L., Edwards D., Finckenor M. (2003) “Enhancement of Surface Durability of Space Materials and Structures in LEO Environment”, in: Proceedings of the 9th International Symposium on Materials in a Space Environment, 16 – 20 June 2003, (ESA SP–540. September 2003), Noordwijk, The Netherlands, pp. 95 – 106.
  11. Kleiman, J., Iskanderova, Z. and Tennyson, R.C. (1998), “Ion Implantation Protects Surfaces”, Advanced Materials and Processes, pp. 26 – 30.
  12. Kleiman, J.I., Iskanderova, Z.A., Gudimenko, Y.I., Morison, W.D. and Tennyson, R.C. (1999), “Polymers and Composites in the Low Earth Orbit Space Environment: Interaction and Protection”, Canadian Aeronautic and Space Journal, vol. 45, no. 2, pp. 148 – 160.
  13. Kleiman, J.I., Popov, O., Tong, A. and Molenda, D. (1996), “Development of High Diffuse Reflectance Surfaces on Teflon”, April, 25 – 26, in Proceedings of the ICPMSE–3 Conference, Publisher Kluwer Academic Publishers, pp. 167 – 177.
  14. Kleiman, J.I. and Gudimenko, Y. (1997), “Reduced Glare, High Diffuse Reflectance Teflon Surfaces for Improved Performance of Video Cameras on Canadian MSS For SS Alpha”, The 7–th International Symposium on Materials in a Space Environment, ENSAE–SUPAERO, 16–20 June, Toulouse, Franc, pp. 419 – 425.
  15. Kleiman, J.I., Iskanderova, Z. and Antoniazzi, J. (2009), Long Term Flight Performance of High Diffuse Reflectance Ag/Teflon Coverings Flown on Canadian Mobile Servicing Station, MSS, Proceedings of the ISMSE–11 Symposium, Aix–en-Provence, France, (available on CD), 15–18 September 2009.
  16. Goudimenko, Y., Kleiman, J.I., Cool, G.R., Iskanderova, Z., Tennyson, R.C. (1999), Modyfikatsiya pidzemnoyi oblasti polimeriv ta materialiv na osnovi vuhletsyu [Modification of Subsurface Region of Polymers and Carbon–Based Materials], U.S., Pat. 5,948,484.
  17. Iskanderova, Z., Kleiman, J.I., Goudimenko, Y., Cool, G.R., Tennyson, R.C. (1997B), Modyfikatsiya poverkhni polimernykh ta vuhletsevykh materialiv shlyakhom ionnoyi implantatsiyi ta okyslyuvalʹnoyi konversiyi [Surface Modification of Polymer and Carbon–Based Materials by Ion Implantation and Oxidative Conversion], U.S., Pat. 5,683,757.
  18. Iskanderova, Z., Kleiman, J.I. and Bussieres, F. (2015), Sposib vyhotovlennya dysypatyvnykh poverkhonʹ zaryadiv z polimernykh materialiv z nyzʹkoyu temperaturoyu zalezhnosti oporu poverkhni ta nyzʹkykh vtrat RF [Method of Making Charge Dissipative Surfaces of Polymeric Materials with Low Temperature Dependence of Surface Resistivity and Low RF Loss], U.S., Pat. 9,174,396 B2.
  19. Nömayr, Ch., Zimmermann, C., Iskanderova, Z., Kleiman, J. (2015), Sposib vyhotovlennya poverkhnevoho sharu, shcho rozsiyuye zaryad [Method for manufacturing a charge dissipative surface layer], Pat. PCT WO 2015/074758 Al.
  20. Iskanderova, Z., Kleiman, J.I., Issoupov, V. and Bussieres, F. (2009), “CARBOSURF™ Surface Modification Technology for Charge Dissipative and Radio–Transparent GEO Durable Space Polymers”, in Proceedings of the 9th International Conference “Protection of Materials and Structures from Space Environment”, Toronto, Canada, 20 – 23 May, 2008, ed. J.I. Kleiman, AIP Conference Proceedings 1087, 2009, pp. 588 – 599.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-29

Як цитувати

[1]
J. I. Kleiman, «Процеси поверхневих модифікацій для використання в навколоземних і геостаціонарних орбітах і планетарних середовищах», Mech. Adv. Technol., вип. 2(86), с. 138–145, Груд 2019.

Номер

№ 2(86) (2019)

Розділ

Авіакосмічні системи та технології

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Mechanics and Advanced Technologies

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.