近地空間原子氧對(duì)有保護(hù)層Kapton材料侵蝕效應(yīng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、 近地軌道空間的環(huán)境條件惡劣，其中具有高能量高氧化性的原子氧侵蝕是危害航天器壽命的最主要因素之一。為了研究原子氧與航天器表面溫控涂層常用材料Kapton之間的相互作用規(guī)律及機(jī)理，本文通過地面模擬試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算對(duì)此過程進(jìn)行了分析研究。 運(yùn)用地面模擬器對(duì)Kapton材料進(jìn)行了不同原子氧通量的輻照試驗(yàn)。通過對(duì)原子氧輻照前后Kapton樣片表面形貌觀察和質(zhì)量損失的測(cè)量，探討了原子氧與Kapton作用的基本物理過程，認(rèn)為原子氧對(duì)Ka

2、pton的作用是一個(gè)多次碰撞復(fù)合作用的過程。 借助于NASA在原子氧研究領(lǐng)域得出的長(zhǎng)期飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其對(duì)原子氧與Kapton材料相互作用的物理過程提出的假設(shè)，本文將原子氧對(duì)Kapton的掏蝕過程看作粒子輸運(yùn)的過程，采用Monte Carlo法、使用C++語(yǔ)言編寫程序源代碼進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的吻合證明了計(jì)算模型的合理性與準(zhǔn)確性。 數(shù)值模擬的結(jié)果表明，原子氧的掏蝕效應(yīng)受到原子氧的通量、保護(hù)層中缺陷的寬度、