Стабилизация параметров внутрикорпусной среды.

Стабилизация параметров внутрикорпусной среды (давления, состава и его содержания, температуры и др.) необходима для стабильной и надежной работы МЭА в экстремальных условиях и для избежания преждевременной разгерметизации корпусов, и, тем самым, различных видов отказов изделий. Средствами стабилизации параметров внутрикорпусной среды являются: термообработка конструктивов перед их сборкой и монтажом в герметичном корпусе (с целью удаления паров воды и других составляющих газовыделений); проведение самого процесса герметизации в строго контролируемых условиях (например в специальных скафандрах с осушенной атмосферой); продувка внутреннего объёма изделия осушенным инертным газом перед его герметизацией; размещение во внутреннем объёме герметизируемого изделия расчётного количества предварительно обезвоженного влагопоглотителя - геттера (цеолита, силикагеля и др.); проведение термовакуумной тренировки собранных и смонтированных в корпусе всех конструктивов МЭА в контролируемом и заданном для данного изделия режиме.

Контроль качества герметизации.

Важным условием получения высокого качества герметизации является хорошо организованный технический контроль этих работ. Он включает систематическую проверку состояния герметизируемых материалов, автоматическое поддержание оптимальных технологических режимов отдельных операций, операционный и выходной контроль, а также определение герметичности. Методы выходного контроля разделяются на две группы: визуальный (обычно с применением микроскопов) и аналитический (с применением специального оборудования для поиска возможных течей, оценки остаточных напряжений в герметизирующем шве, оценки функционирования изделия и др.). К первой группе относятся: контроль внешнего вида на отсутствие пор, трещин, сколов, газовых и других инородных включений в месте герметизации, определение геометрических параметров и др. при необходимости.

Для оценки герметичности разработан ряд методов (жидкостной, масс-спектрометрический, галогенный, радиоактивный, электронного захвата и др.), каждый из которых характеризуется своей чувствительностью. Выбор метода контроля определяется требованиями к степени герметичности, направлением и величиной газовой нагрузки на оболочку, веществами для контроля (пробными), допустимыми к применению, и экономичностью.

Процедура испытания строится на последовательной отбраковке изделий с большими течами и переходе на контроль малых течей. Определение больших течей с чувствительностью 10^-6 м³·Па/с производится жидкостным методом. Контролируемое изделие погружается в жидкость (керосин либо этиленгликоль), находящуюся в рабочей емкости с прозрачными стенками, затем создают в емкости разрежение (давление 0, 3 – 3 Па) и по окончании откачивания воздуха из емкости наблюдают появление пузырьков из корпуса изделия. По скорости образования и размерам пузырьков судят о нахождении течи и ее размерах.

Более высокой чувствительностью (порядка 5·10^-13 м³·Па/с) обладает масс-спектрометрический метод. Он основан на обнаружении, с помощью масс-спектрометрической установки, газа (гелия), вытекающего из корпуса, содержащего течи и предварительно заполненного этим газом под давлением (4...6)·10⁵ Па. Выпускаемые гелиевые течеискатели (ПТИ-7, -9, -10, ТИМ-1П и др.) имеют возможность работы с различными пробными газами, легко встраиваются в автоматические установки разбраковки изделий по герметичности. Повышение производительности достигается введением микропроцессорного управления.

Испытания позволяют в реальных (или имитирующих реальные) условиях оценить и прогнозировать качество герметизации. Выбор режимов испытаний определяется техническими требованиями к изделию. Для ПП (с защитным покрытием) ответственных конструкций используются следующие разновидности испытаний, осуществляемые в последовательности:

- температурный цикл (-55°С, в течение 30 мин; 25°С - 10...15 мин; +85 °С - 30 мин; 25°С - 10...15 мин), который повторяется 3 - 5 раз;

- проверка сопротивления изоляции на тестовых образцах после10 - 14 циклов пребывания в условиях влажной атмосферы. Во время циклов к контактным площадкам прикладывается постоянное напряжение 100 В;

- испытание диэлектрика на пробивное напряжение проводится до и после термоциклов и циклов пребывания во влажной атмосфере. На тестовые образцы подается синусоидальное напряжение 1500 В частотой 50 Гц в течение 60 с;

- контроль вибростойкости при воздействии ударных нагрузок, низко- и высокочастотных вибраций. После каждого испытания покрытие исследуется на растрескивание;

- испытания на износоустойчивость и гибкость.

После испытаний изделия проверяют на наличие: обрывов и коротких замыканий токопроводящих элементов; следов коррозии; различных дефектов в полимерных покрытиях.

Контрольные вопросы к лекции 17.

1. Какие критерии используют при выборе материалов для герметизации?