CC BY
16Решетневские Чтения
ментом объективно отражают характер влияния геометрии рабочей части инструмента и кинематики его рабочего движения относительно обрабатываемой поверхности на образование шероховатости и могут быть рекомендованы для использования в производстве при решении вопросов оптимизации режимов резания для данного способа механической обработки.
Библиографический список
1. Суслов, А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин / А. Г. Суслов. М. : Машиностроение, 2000.
2. Суслов, А. Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей машин / А. Г. Суслов. М. : Машиностроение, 1987.
L. S. Malko, A. V. Sutyagin Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
THE DEFINITION OF ^-COMPONENT OF AVERAGE HEIGHT OF THE PROFILE ROUGHNESS CAUSED BY GEOMETRY AND MOVING KINEMATICS OF THE WORKING PART OF THE TOOL
The technique of definition of hi-component of average size of a roughness profile is considered at rotational turning of a screw surface multitoothed by the tool.
© Ma^bKO H. C., CyxaraH A. B., 2009
УДК 629.7.023.2:535.362
М. М. Михайлов, А. Н. Лапин Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Россия, Томск
РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ ТЕРМОСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА БАРИЯ
Выполнен сравнительный анализ спектров диффузного отражения, интегральных коэффициентов поглощения и их изменений после облучения электронами (Е = 30 кэВ, Ф < 3 • 1016 см2) покрытий на основе порошков титаната бария, модифицированных оксидом алюминия и диоксидом циркония (Ва0,6А1о,4Тг03 и ВаТ1о,72го,303). Установлено, что использование нанопорошков А1203 и 2г02 вместо микропорошков при модифицировании ВаТЮ3 приводит к увеличению радиационной стойкости покрытий.
Системы терморегулирования (СТР) космических аппаратов (КА), обеспечивающие заданный тепловой режим, делятся на активные и пассивные. Активные СТР являются громоздкими, сложными в исполнении и не могут быть применены для охлаждения выносных блоков и некоторых приборов. Поэтому наряду с ними используются пассивные СТР, например, терморегули-рующие покрытия, наносящиеся на различные поверхности, приборы и блоки КА, температуру которых необходимо поддерживать в заданных пределах.
В большинстве случаев для СТР КА применяются терморегулирующие покрытия, излучатель-ная способность (е) которых в зависимости от температуры практически не изменяется. Поскольку в космическом пространстве (КП) теплопередача возможна только излучением, то способом поддержания температуры поверхностей КА на заданном уровне может быть изменение излу-чательной способности покрытий в зависимости от температуры.
Соединения типа Bal-xAxTЮз и BaTil-уАуОз обладают фазовыми переходами (ФП), при которых по электрическим свойствам они изменяются от диэлектрического до квазиметаллического состояния. Поскольку излучательная способность определяется концентрацией носителей заряда, то в области ФП она может изменяться от значений, характерных для металлов, до значений, характерных для диэлектриков, т. е. в пределах от 0,1 до 0,96. Варьируя типом и концентрацией замещающих элементов А, а также условиями получения пигментов, принципиально можно управлять фазовыми переходами покрытий, изготовленных на основе таких соединений [1; 2]. В случае нагрева покрытия до температуры ФП, его излучательная способность скачкообразно увеличится, что приведет к повышению излучаемой энергии и стабилизации температуры. Таким образом, использование подобных покрытий позволит стабилизировать температуру и повысить надежность работы систем КА.
Перспективные материалы и технологии в аэрокдсмическдй отрасли
Во время орбитального полета КА под действием излучений КП в покрытиях образуются радиационные дефекты и центры поглощения, что приводит к уменьшению коэффициента отражения (р) и увеличению интегрального коэффициента поглощения (as). Излучательная способность покрытий под действием излучений практически не изменяется, поэтому температура КА, определяемая соотношением Т ~ (as/e) ' , будет зависеть от значения as покрытия и его устойчивости к воздействию излучений КП.
Цель работы - исследование спектров диффузного отражения покрытий (состоящих на 75 % из пигмента - титаната бария, модифицированного микро- либо нанопорошками А1203 или Zr02 и на 25 % из связующего - лака КО-859) и их стабильности при облучении ускоренными электронами.
Спектры диффузного отражения (р) регистрировали в области 360-2100 нм в установке-имитаторе условий КП «Спектр» [3] до и после каждого периода облучения электронами (Е = 30 кэВ, ф = 1-10 см- с ) в вакууме 10- тор на месте облучения (in situ).
Из спектров рх следует, что коэффициент отражения покрытий на основе порошка BaTi03, модифицированного микропорошками, больше коэффициента отражения покрытий, пигменты которых модифицированы нанопорошками. Такое соотношение выполняется в области X < 630 нм для покрытий на основе порошка Ba0)6A10>4Ti03 и по всему спектру для покрытий на основе порошка BaTi0,7Zr0,303.
После облучения электронами коэффициент отражения всех типов покрытий уменьшается. Установлено, что покрытия на основе пигментов, модифицированных микропорошками менее устойчивы к облучению по сравнению с покрытиями, пигменты которых модифицированы нанопо-рошками.
Коэффициент as, рассчитанный по методике [4], составил 0,142; 0,157; 0,156 и 0,2 для покрытий на основе пигментов, модифицированных микро-, нанопорошками оксида алюминия, микро- и нанопорошками диоксида циркония, что по-
зволяет данные покрытия отнести к классу «солнечные отражатели».
Из кинетики изменения as при облучении следует, что радиационная стойкость покрытий на основе пигментов, модифицированных нанопо-рошками на 10 и 20 % выше по сравнению с покрытиями, модифицированными микропорошками ZrO2 и Al2O3.
Выполненные исследования показали, что коэффициент диффузного отражения в области от 360 до 2 100 нм покрытий на основе титаната бария, модифицированного нанопорошками, немного меньше по сравнению с коэффициентом диффузного отражения покрытий на основе пигментов, модифицированных соответствующими микропорошками. Уменьшение обусловлено большим поглощением собственными точечными дефектами в поверхностном слое нанопорошков, определяемым их большей удельной поверхностью.
Радиационная стойкость покрытий на основе порошков титаната бария, модифицированных нанопорошками, выше по сравнению с радиационной стойкостью покрытий на основе порошков, модифицированных микропорошками. Увеличение радиационной стойкости определяется релаксацией электронных возбуждений на поверхности наночастиц и меньшей концентрацией образованных центров поглощения.
Библиографический список
1. Mихайлов, M. M. Пигменты для термоста-билизирующих покрытий / M. M. Mихайлов, А. Н. Соколовский // Изв. вузов. Физика. 2007. № 12. С. 90-91.
2. Seung Yong San. Elektronical propertiecs of (Ba,Sr)TiO3 on (Sr,Ca)RuO3 elektrode / Seung Yong San, Bout Seock Kim, Se Hoon Oh, Duck Kyun Choi // J. Mater. Sci., 1999. Vol. 34. P. 6115-6119.
3. Kосицин, Л. Г. Установка для исследования спектров диффузионного отражения и люминесценции твердых тел в вакууме / Л. Г. ^сицин, M. M. Mихайлов, Н. Я. ^недов, M. И. Дворецкий // ПТЭ. 1985. № 4. С. 176-180.
4. Johnson, F. S. The solar constant / F. S. Johnson // J. Metrological, 1954. Vol. 11. № 6. Р. 431-439.
M. M. Mikhailov, A. N. Lapin Tomsk State University of Control Systems and Radio Electronics, Russia, Tomsk
RADIATION HARDNESS OF THERMO STABILIZING COATINGS OF SPACECRAFTS BASED ON BARIUM TITANATE
Some types of pigments for coatings were made from powder of barium titanate doped with micro or nano powders of А1203 and ZrO2. The diffuse reflectance spectra, the integral solar absorptance factor, and their changes under electron irradiation were analyzed for these coatings. Radiation hardness of coatings based on BaTi03 pigment doped by nano powders of Al203 and Zr02 is better than stability of coatings with micro powders.
© Михайлов М. М., Лапин А. Н., 2009
