Математическое моделирование процессов газовыделения полимерными композиционными материалами космического назначения
Диссертация
Для исследования кинетики газовыделения ПКМ при различных температурных режимах и проверки основных предположений, на которых построены математические модели, был проведён ряд экспериментов. Результаты изотермических исследований показали, что при более высокой температуре количество выделенного ЛВ из материала существенно больше, что объясняется увеличением скорости газовыделения, которое… Читать ещё >
Список литературы
- D. Faye: «Projet SPOT 5 / HEL1. S II: caracterisation optique de la contamination moleculaire issue de la peinture MAP PU1″, document CNES, 1999.
- J.W. Moore, R.G. Pearson: „Kinetics and Mechanism“, John Wiley & Sons, NY, 3rd ed., 1981.
- R. Bouquet: „Developpement d’une application d’analyse des courbes de degazage des materiaux“, rapport de stage CNES, 1999.
- R. Epenoy: „Cinetique de degazage d’un polymere estimation par moin-dres carres des coefficients de la cinetique a partir des differents types d’ex-perimentations“, document CNES, 1998.
- P. Cheoux-Damas, C. Theroude, L. Ounougha: „Contamination Modelling in Space Environment“, Proceedings of the 6th International Symposium on Materials in Space Environment, ESA SP-368, The Netherlands, 1994, pp. 45−50.
- J. Sorensen: „ESABASE OUTGASSING: application manual“, ESA publications division, ESABASE/OGS-UM-013, issue 2, 1995
- P. Cros: „Etude de la contamination moleculaire par maquettage: rapport final“, document MATRA MARCONI SPACE, 1999.
- J. J. Scialdone, „Some Sources of Contaminants in the Shuttle Bay,“ SPIE Proceedings, The Intern. Society for Optical Eng., Paper No. 208, Vol. 2864, Denver, Colorado, August 1996.
- N. A. Walter, J. J. Scialdone, „Outgassing Data for Spacecraft Materials,“ NASA Ref. Publ. 1124, Rev. 4, 1997.
- A. Zwaal, „Verification of Baking Efficiency Using MicroVCM Test Data,“ Proceedings of NASA Conference, Publication No. 3341, Baltimore, Maryland, October 1996, p. 25.
- Gardner, W. C (1969). Rates and Mechanisms of Chemical Reactions.
- Bernstein, R.B. (1982). Chemical Dynamics via Molecular Beam and Laser Techniques. Oxford: Clarendon.
- E.H.Kennard, Kinetic Theory of Gases, N.Y. (1938).
- H.Hertz, Ann. Phys., 17, 177 (1882).
- M.Knudsen, Ann. Phys., 29,179, (1911).
- M.Knudsen, Ann. Phys., 34, 593, (1911).
- J.E. Lennard Jones, A.F. Devonshire, Proc. Roy.Soc. (London), A156, 6 (1936) — A.F. Devonshire ibid, A156, 269 (1937).
- C. Zener, Phys.Rev., 43, 335 (1932).
- Г. Месси, Е.Бархоп. Электронные и ионные столкновения, ИЛ, 1958. a. Langmuir, Phys.Rev., 8, 149 (1916).
- N. Cabrera, Disc. Faraday Soc., 28, 16 (1959).
- R.W. Zwanzig, J. Chem. Phys., 32, 1173 (1960)
- E. Schredinger, Ann. Phys., 44, 916, (1914).
- J.P. Hirth, G.M. Pound, J. Phys. Chem., 64, 619 (1960). 24.S. Miyamoto, Trans. Faraday Soc., 29, 794 (1933).
- N. Fuchs, Phys. Z. Sowiet, 4,481 (1933).
- J.E. Lennard Jones, Proc. Roy.Soc. (London), A163, 127 (1937).
- J.H. McFee, Ph.D. Thtsis, Carnegie Institute of Technology (1960).
- J.E. Lennard Jones, C. Strachan, Proc. Roy.Soc. (London), A150, 442 (1935).
- G.W. Sears, J.W. Cahn, J. Chem. Phys., 33, 494 (1960). 30.1che, G., Nozieres, P. (1976) J. Phys. 37, 1313, Paris
- Glasstone, S., Laidler, K.J., Eyring, H. (1941). The Theory of Rate Processes. New York: McGraw-Hill. 32. Sunjic, V., Lucas, A. A (1971). Phys. Rev. B3, 719.
- Lennard-Jones, J.E., (1932). Trans. Farad. Soc. 28, 333.
- Redhead, P.A., (1962). Vacuum 12,203.
- Van Kampen, N.G., (1981). Stochastic Processes in Physics and Chemistry. Amsterdam: North-Holland.
- Kubo, R., Toda, M., (1985) Statistical Physics II. Berlin: Springer-Verlag.
- Mazenko, G., Banavar, J.R., Gomer, R. (1981). Surf. Sci. 107,459.
- Moore, J.W., Person, R.G.: „Kinetics and Mechanism“, John Wiley and Sons, NY, 3rd ed., 1981.
- J.Guillin: „Evaluation of isothermal outgassing kinetics for some materials used in apace“, Proceedings of the Third European Symposium on Spacecraft Materials in Space Environment, ESA SP-232, The Netherlands, October 1985, pp. 35−38.
- E.V.Bystritskaya, A.L.Pomerantsev, O.Ye.Rodionova, J. Chemometrics, 14, 667−692, 2000.
- SSC-6 Web page, (2000) http://www-pors.hit.no/-junh/ssc6/ssc6.htm
- S.D.Brown, S.T.Sum, F. Despagne, B.K.Lavine, Anal.Chem., 68, 21R-61R, 1996.
- D.E.Farrar, R.R.Glauber, The Review of Economics and Statistics, 49, 1967.
- В.Г. Горский, Планирование кинетических экспериментов, Москва, Наука, 1984.
- Martens Н., Naes Т. Multivariate Calibration, Wiley, New York, p.419, 1998.
- Esbensen K.H. Multivariate Data Analysis In Practice 4-th Ed., САМО, p. 598, 2000.
- Kramer R. Chemometric Techniques for Quantitative Analysis, Marcel-Dekker, p. 215, 1998.
- D.W. Marquardt, SIAM J., 11, p.p. 431−441, 1963.
- J.R.Chambers, Biometrica, 60, p.p. 1−13, 1973.
- Дрейпер H., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ, Москва, Финансы и Статистика, 1987.
- B.Efron, Ann. Statist., 7, p.p. 1−26, 1979.
- B.Efron, Journal. Amer. Statist. Ass., 81, 1987.
- Б.Эфрон, Нетрадиционные методы многомерного статистического анализа, Москва, Финансы и Статистика, 1988.
- A.L. Pomerantsev, Chemometric Intell. Lab. Syst, 49, p.p.41−48, 1999.
- Fitter Add-Inn. (1998), http://polycert.chph.ras.ru/fitter.htm
- Yoshio Sone, „Kinetic Theory of Evaporation and Condensation Linear and Nonlinear Problems“, Journal of the Physical Society of Japan, Vol. 45 No. l, July, 1978, pp. 315−321.
- Y.P. Pao, Phys. of Fluids, 14, 1971, p. 306.
- Y.P. Pao, Phys. of Fluids, 14, 1971, p. 1340- Erratum, Phys. of Fluids, 16, 1973, p. 1560.
- Y. Sone and Y. Onishi: Journal of the Physical Society of Japan, Vol. 35, 1973, p. 1773.
- C.E. Siewert and J.R. Tomas, Phys. of Fluids, 16, 1973, p. 1557.
- M.N. Kogan and N.K. Makashev, Fluid Dynamics 6, 1971, p. 913.
- P. Gajewski, A. Kulicki and M. Zgorzelski: Phys. of Fluids, 17, 1974, p.321,
- T. Ytrehus: in Rarefied Gas Dynamics, AIAA, Vol. 51, New York, 1977.
- H. Oguchi and M. Hatakeyma, in Rarefied Gas Dynamics, AIAA, Vol. 59, New York, 1987.
- Y. Sone, in Rarefied Gas Dynamics, ed. D. Dini Vol. 2, July, 1972, p. 737.
- B.K. Chakraverty, Surf. Sci. 4, 205, 1966.
- G. Zinsmeister, in Basic Problems in Thin Film, edited by R. Niedermayer and H. Mayer Eng. tr.- Vacuum, 16, 52, 1966. pp.529−535.
- G. Zinsmeister, Thin Solid Films 2,497, 1968.
- G. Zinsmeister, Thin Solid Films 4, 363, 1969.
- W.G. Courtney, J. Chem. Phys. 36, 2009, 1962.
- R.P. Andres, M. Boudart, J. Chem. Phys. 42, 2057, 1965.
- B. Lewis, J.C. Anderson, Nucleation and Growth of Thin Films (Academic, New York, 1978), pp.139−294.
- S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller, J. Am. Chem. Soc. 60, 309, 1938.
- В. Lewis, J.C. Anderson, Proceedings of an International Symposium on Spacecraft Materials in Space Environment Toulouse, France, 1982, pp.4552.
- Fowler R.H., Guggenheim E.A., Statistical Thermodynamics, Cambridge, England, 1952 (Фаулер Р., Гуггенгейм Э., Статистическая термодинамика, М., ИЛ, 1945).
- Ross S., Olivier J.P., The Adsorption Isotherm, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York, 1959, p. 38f.
- Hill T.L., J. Chem. Phys. 15,767 1947.79.1sirikyan D.M., Kiselev A.V., J. Chem. Phys. 66, 205, 210, 1962.
- Young D.M., Crowell A.D., Physical Adsorption of Gases, London, 1962.
- Хениг Дж., в кн. „Межфазная граница газ твердое тело“, под ред. Флада Э., М., „Мир“, 1970.
- McClellan A.L., Harnsberger H.F. J/ Colloid Interface Sci., 23, 577, 1967.
- J.W.Garret, A.P.M. and P.M.Falco. The AFML / Lockheed test method for characterizing material outgassing and deposition kinetics/ AIAA Paper 861 279, 1986. /Mf-u-61 479−86- R/2668/.
- J.Haruvy, Radiat. Phys. Chem., 1990, v.35. Nos.1−3. pp 204−212.
- Standard test method for Total Mass Loss and Collected Volatile Condensable Materials from Outgassing in Vacuum Environment: ASTM, Annual report. ASTM E595−77, 1977. Part 41. pp 761−769.
- FSU Standard GOST R 50 109−92.
- Outgassing Data for Selecting Spacecraft Materials. NASA-RP-1124,1987.
- R.Moss, Using the outgassing test to screen materials for contamination potential. //SAMPLE J. March/April, 1984. pp 7−12.
- A.T.Chen and all. Non-standard method for material outgassing rate measurement. //AIAA Paper 1990.
- J.Falco. Standardized Spacecraft Materials Outgassing and Spacecraft measurements tests. //Proc. Of international technical conference of SAMPLE. Seattle 1986, pp.248−261.
- H.K.A.Kan Space environment effects on spacecraft materials. //SPIE Proc. v.541/ Radiation Effects in Optical Materials. 1985 pp. 164−180/
- В.В.Малов. Пьезорезонансные датчики. M. „Высшая школа“, 1989.
- С.Н.Вернов. Модель космического пространства. Москва. 1983 г.
- Applications of piezoelectric quartz crystal microbalances. Vol.7 of Methods and Phenomena their Applications in Science and Technology, 1984.
- M.C. Fong, A.L. Lee, and P.T. Ma, „External Contamination Environment of Space Station Customer Servicing Facility“, Lockheed Missiles Space Company, Inc. Sunnyvale, CAAAIA 22nd Thermophysics Conference June 8−10, 1987/Honolulu, Hawaii, AAIA-87−1623.
- M.C. Fong, C.K. Liu, and A. Klavins, „Contamination Control of Long-Life Shuttle Payloads“, Lockheed Missiles Space Company -D494991, December 19, 1975.
- M.C. Fong A. Klavins and A.L. Lee, „Shuttle Orbiter Abort Entry Contamination Analysis“, Lockheed Missiles Space Company D/62- 63 TSS-162, February 1980.
- S.J. Robertson, „Bhatnagar-Cross-Krook Model Solution of Backscattering of Outgas Flow from Spherical Spacecraft“, Rarefied Gas Dynamics, 1977, pp. 479−489.
- F.C. Wang, „A Molecular Scattering Mode for Spacecraft Self- Contamination Studies“, AAAIA 22nd Thermophysics Conference June 8−10, 1987/Honolulu, Hawaii, AAIA-87−1620.
- F.C. Wang,» A BGK Mode Study of Spacecraft Self- Contamination", Lockheed Missiles Space Company HREC TR-D697965, June 8−10, 198.
- David F. Hull, «Flight measurement of molecular contamination environment.» Proceeding of the Sixth International Symposium on Materials in a Space Environment, ESTEC, Nordwijk, The Netherlands, 19−23 September 1994.
- Hall D.F., «Spacecraft contamination flight measurement program.» AIAA Preprint 87−1624, Presented to AIAA 22nd Thermophysics Conference, June 1987.103.2825 Laguna Canyon Rd., Laguna Beach, CA 92 652−0277, USA.
- H. К .A. Kan, «Desorptive transfer: A mechanism of contamination transfer in spacecraft», J. Spacecraft, Vol. 12, № 1. pp. 62−64, January 1975.
- David F. Hull, «Flight measurement of molecular contaminant deposition environment.» Proc. SPIE Vol. 2261.
- David F. Hull, «Current flight result from the P78−2 spacecraft contamination and coatings degradation experiment», Proceedings of an International Symposium on Materials in a Space Environment, ESA, SP-178, pp. 143 148, 1982.
- A.P.M. Glassford «Practical Model for Molecular Contaminant Deposition Kinetics», J. Thermophysics and Heat Transfer, Vol. 12, № 1, pp. 656−664, October-December 1992.
- A.P.M. Glassford and J.W. Garrentt, «Characterization of contamination generation characteristics of satellite materials», WRDC- TR-89−4114, pp.5−18, November 22, 1989.
- Дорофеев Ю.И., Скурат B.E. Успехи химии. 1982. T.51. Вып. 6. с. 925.
- Дорофеев Ю.И., Скурат В. Е. Химия высоких энергий. 1979. Т. 13. № 2. с. 148.
- Дорофеев Ю.И., Скурат В. Е. Химия высоких энергий. 1988. Т.22. № 3. с. 245.
- Хрущ Б.И. Химия высоких энергий. 1977. Т.П. № 5. с. 332.
- Валиев К.А. и др. Поверхность. Физика, химия, механика. 1985. № 6. с. 86.
- Б.А. Брискман и др. Химия высоких энергий. 1988. Т.22. № 3. с. 245.
- Б.А. Брискман и др. Атомная энергия. 1988. Т.22. № 3. с. 245.
- Б.А. Брискман, В. К. Милинчук, В сб. «1 Всесоюзное Совещ. Диэлектрические материалы в экстремальных условиях» т.2. Суздаль, 1990, с. 239−256.
- D.F. Hall, «Photo-enhanced Spacecraft Contamination Deposition», ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 1−4 Oct. 1085, pp. 39−48.
- C.O. Kung, A.N. Wright «Surface Photopolymerization from Hexachlor-butadiene», J. Chemical Society, Faraday Trans., 68, part 1, pp. 140−149, 1972.
- Thomas B. Stewart and all., Photochemical Spacecraft Self-Contamination: Laboratory Results and Systems Impacts., J. Spacecraft VOL.26, No.5, 1989.
- Roffey, C.G., Photopolymerization of Surface Coatings, Wiley, New York, 1982.
- Kruger, Rand Shapiro, H., NASA TM-81 999, Aug. 1980.
- Elirlich, D.J. and Tsao, J.A.,"A Review of Laser Microchemical Processing", J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 1, No.4, Oct. 1983. pp. 969−984.
- Maylotte, D.H. and Wright, A. N., «Surface Photopolymerization of Tetra-fluoroethylene. Faraday Discussions of the Chemical Society, Vol. 58, 1975. pp. 292−300.
- Химия полимеров. M., «Наука», 1973. Hall, D. F., Stewart, T.B., «Photo-Enhanced Spacecraft Contamination Deposition» AAIA Paper So-1356, June 1985.
- Arnold, G. S. and Hall, D.F. «Contamination of Optical Surfaces», Space Station Contamination Workshop Processing, NASA CP-3002, May. 1988. pp. 101−108.
- Stewart, T.B., Arnold, G. S. and Hall, D.F. «Absolute Rates of Vacuum Ultraviolet Photochemical Deposition of Organic Films», Journal of Physical Chemistry Vol. 93, March 1989. p. 2393.
- Tada H.Y. and all, JPL Solar Cell Radiation Handbook, NASA-JPL Pub.82−69, 1983. pp. 3−61−3-152
- Pence, W.R. and Grant, T.J., «Measurements of Thermal Control Coatings on NAVSTAR Global Positioning System Spacecraft», AAIA, New York, 1982 pp. 234−246.
- Bowmer T.N., O’Donnell J.H. «Polymer», 1977, 18, 1032.
- Махлис Ф.А. Радиационная физика и химия полимеров. М., Атомиз-дат, 1972.
- Финкель Э.Э., Брагинский Р. П. В сб.: Радиационная химия полимеров. М&bdquo- «Наука», 1973.
- Кузьминский А.С., Федосеева Т. С., Махлис Ф. А. В сб.: Радиационная химия полимеров. М. «Наука», 1973.
- Alexander P., Charlesby A., Ross М. «Proc. Roy. Soc», 1954,223А, 392
- Wall L.A., Brown D.W., «J. Res. Natl. Bur. Standards», 1956, 57, 131.
- J.Guillin: «Evaluation of isothermal outgassing kinetics for some materials used in apace», Proceedings of the Third European Symposium on Spacecraft Materials in Space Environment, ESA SP-232, The Netherlands, October 1985, pp. 35−38.
- А.Адамсон, Физическая химия поверхностей, М. «Мир», 1979.
- В.И. Костюк, P.X. Хасаншин, «К вопросу моделирования газовыделения материалами покрытий КА при термовакуумном воздействии», Космонавтика и Ракетостроение, 2002, вып. № 28, с. 155−163.
- Khassanchine R.H., Grigorevskiy A.V., «Simulation of outgassing processes and deposition of volatile products under thermal vacuum exposure to space vehicle coatings». AIAA, Journal of Spacecraft and Rockets, LOG NO: All574,2003.
- Хасаншин P.X. «Математическое моделирование конденсации продук тов газовыделения при термовакуумном воздействии на материалы покрытий космических аппаратов». Космонавтика и Ракетостроение, 2003, вып. № 32.
- Morimoto К., Suzuki S., J.Appl. Polym. Sci., 16, 2947/1972.
- Fox R.B., Isacs L.G., J. Polym. Sci., Al, 2, 2085, 1964.
- Jacobs H., Steel R., J.Appl. Polym. Sci., 3, 239, 1960.
- Jacobs H., Steel R., J.Appl. Polym. Sci., 3, 245,1960.
- Stokes S., Fox R.B., J. Polym. Sci., 56, 507, 1962.
- Калашников Н.П., Ремизович B.C., Рязанов М. И. Столкновение быстры заряженных частиц в твердых телах. М.: Атомиздат, 1980.
- Moliere G., Z. Naturforsch. 1947. Bd. 2а. Hf. 11/12. S.713−722.
- Bethe H.A., Phys. Rev. 1953.Vol.89. № 6. P. 1256−1266.
- Scott W.T. Rev. Mod. Phys. 1963. Vol.35, № 2. P. 231−267.
- Spencer L.V., Phys. Rev. 1962.Vol.128. № 5. P. 2230−2238.
- TabatoT., Ito R., Nucl. Sci. Engin. 1978.Vol.65. № 3. P. 414−422.
- Berger M.J. Monte-Carlo calculation of the penetration and diffusion of fas charget paticles., Methods in computational physics. N.-Y.-Lond.: Academi Press, 1963. Vol.1. P. 135−215.
- Dogget J.A., Spencer L.V., Phys. Rev. 1956.Vol.103. № 6. P. 1597−1600.
- Blunck O., Leisegang S., Z. Phys. 1950.Bdl.128. H.4. s. 500−505.
- Findly D.J.S., Nucl. Instr. Meth. 1980.Vol.174. № 3. P. 513−537.
- Sternheimer R.M., Seltzer S.M., Berger M.J., Atom. Data Nucl. Data Tabl 1984. Vol. 30. № 2. P. 261−272.
- Ермаков C.M., Михайлов Г. А. Курс статистического моделирования. Mo сква, Наука, 1976.
- Соболь И.М., Численные методы Монте-Карло. Москва, 1973.
- Аккерман А.Ф., Моделирование траекторий заряженных частиц в веще стве. Москва, Энергоатомиздат, 1991.
- Brun R. et al. GEANT User’s Guide, 1993.