СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЭКСПОЗИЦИИ В КОСМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЭКСПОЗИЦИИ В КОСМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

© П.Г.Бабаевский, Н.А.Козлов, B.C.Косенко, А.Н.Шубин, Т.Н.Смирнова
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
2000 г.

Опыт и результаты, накопленные при длительной эксплуатации орбитального комплекса (ОК) "Мир" по оценке и прогнозированию изменений структуры и свойств материалов и элементов конструкций наружных поверхностей, широко используются при создании Российского сегмента Международной космической станции. Особое значение имеют данные об изменении структуры и свойств полимерных материалов, которые наиболее подвержены воздействию многообразных факторов космического "климата".

В докладе приведены результаты исследований изменений структуры и свойств клеевых соединений листовых стеклопла¬стиков марки КАСТ-В клеем ЭПК-1 после экспозиции в космических условиях на ОК "Мир" в течение 28 и 40 месяцев по сравнению с аналогичными образцами, выдержанными в земных условиях.

Измерения диэлектрических свойств осуществлялись на стандартной диэлектрической ячейке в диапазоне частот от 1 кГц до 1 МГц и температур от 20 до 180°С. Параметры трещиностойкости клеевых соединений оценивали при монотонном низкоскоростном нагружении образцов в виде плоской двойной консольной балки с предварительно заданным дефектом. После разрушения клеевого соединения структуру поверхности изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа SEM-500 ("Филипс"), а поверхностную энергию - методом смачивания двумя жидкостями с различной поверхностной энергией.

Полученные частотные и температурные зависимости диэлектрических свойств исследованных образцов клеевых соединений показали, что воздействие факторов космического пространства проявляется в снижении величины диэлектрических показателей с увеличением времени экспозиции без заметного изменения характера релаксационных переходов. Увеличение длительности экспозиции клеевых соединений сопровождается незначительным увеличением параметров трещиностойкости. Эти эффекты, вероятнее всего, связаны с удалением низкомолекулярных продуктов из состава стеклопластика и доотверждением клеевого слоя. Структура и энергия поверхности разрушения при этом практически не изменяется. При разрушении клеевого слоя наблюдается извлечение связующего стеклопластика с оголением стекловолокон. Вывод о разрушении клеевого слоя по внешнему слою стеклопластика подтверждают микрофотографии поверхностей разрушения клеевых соединений.