Pam Mae Ffoil Alwminiwm yn Dominyddu Rheolaeth Thermol Llongau Gofod
Mae llong ofod yn rheoli tymheredd trwy reoli'r cydbwysedd rhwng fflwcs solar wedi'i amsugno ac ymbelydredd isgoch sy'n cael ei allyrru. Mae arwyneb alwminiwm glân yn cyfuno amsugno solar isel ag allyriadau is-goch isel iawn, felly mae ffoil dim ond ychydig o ficrometrau o drwch yn ymddwyn fel rhwystr radiative effeithiol ar fàs dibwys. Blancedi inswleiddio aml-haen (MLI) wedi'u hadeiladu o 10 i 30 haen eiledol o ffoil alwminiwm tenau a ffilm polymer wedi'i feteleiddio yw'r ateb safonol ar gyfer baeau offer, llinellau gyrru a thanciau cryogenig, lle byddai arwyneb heb ei amddiffyn fel arall yn pelydru gwres yn gyflym tuag at gefndir 4K.
Mae'r un ffoil hefyd yn cael ei ddefnyddio fel elfen arwahanol: fel tarian haul ar strwythurau y gellir eu defnyddio, fel amlap ar harneisiau cebl, ac fel rhwystr ocsigen atomig mewn orbit Ddaear isel. Ym mhob achos dewisir y deunydd ar gyfer ffiseg arwyneb a glendid, nid ar gyfer cario llwyth.
Graddau Alloy a Thymer a Ddefnyddir mewn Caledwedd Hedfan
Mae ffoil rheoli thermol yn cael ei dynnu bron yn gyfan gwbl o'r gyfres 1xxx, lle mae purdeb alwminiwm uchel yn rhoi priodweddau optegol atgynhyrchadwy a chynnwys anweddol isel. Mae'r tabl isod yn crynhoi'r graddau a ddyfynnir fel arfer ar gyfer gwaith gofod.
| aloi | Isafswm cynnwys alwminiwm | Tymer gyffredin | Defnydd nodweddiadol |
|---|---|---|---|
| 1145 | 99.45% | O, H19 | Haenau pelydrol uchel-purdeb a stoc meteleiddio |
| 1235 | 99.35% | O | Blancedi wedi'u lamineiddio, cysgodi hyblyg |
| 1100 | 99.00% | O, H14 | Gwarchod cyffredinol, caledwedd cynnal - daear |
| 8011 | Mae balans | O | Caead a ffoil cau ar gynwysyddion arbrofion |
Mae mesuryddion hedfan fel arfer yn disgyn rhwng 0.006 mm a 0.100 mm. O dan tua 0.010 mm dim ond gyda chludwyr dros dro y caiff y ffoil ei drin, oherwydd mae tyllau pin a dagrau ymyl yn dod yn ffactor cyfyngol yn hytrach na chryfder. Uwchben 0.100 mm mae'r gydran fel arfer yn cael ei hailddosbarthu fel dalen a'i nodi yn erbyn safon plât neu ddalen yn lle hynny.
MLI Adeiladwaith ac Eiddo Optegol
Mae arwyneb alwminiwm caboledig, heb ocsid-yn nodweddiadol yn dangos allyriadau isgoch yn yr ystod 0.03 i 0.05, tra bod amsugniad solar yn agos at 0.1. Mae perfformiad blanced yn dibynnu ar gadw'r allyriad hwnnw'n isel ar draws pob haen, a dyna pam mae rhyngddalennau â-deunydd gwahanu dargludedd isel a haen reoli{5}}i-bwysedd cyswllt haen mor bwysig â'r dewis o aloi.
Mewn adeiladwaith metelaidd caiff yr alwminiwm ei ddyddodi dan wactod ar gludwr polymer 6 i 25 micrometr fel polyimide neu bolyester, gyda'r haen fetel ond ychydig o ddegau i ychydig gannoedd o nanometrau o drwch. Yna defnyddir haenau ffoil alwminiwm solet fel ffiniau allanol a mewnol y flanced, lle mae angen cadernid mecanyddol a sefydlogrwydd optegol. Mae haenau allanol yn aml yn cael gorchudd amddiffynnol tenau i wrthsefyll trin difrod yn ystod integreiddio.
Outgassing, Ocsigen Atomig a Chymhwyster
Mewn gwactod, gall unrhyw ddeunydd sy'n rhyddhau anweddolion cyddwysiad niwl arwynebau optegol a diraddio perfformiad rheiddiaduron. Y prawf sgrinio a ddefnyddir ar draws y diwydiant yw ASTM E595, sy'n gofyn am gyfanswm colled màs (TML) heb fod yn fwy na 1.0% a chasglu deunydd cyddwyso anweddol (CVCM) heb fod yn fwy na 0.1% ar gyfer deunyddiau a dderbynnir ar arwynebau llongau gofod allanol. Felly mae ffoil a gyflenwir ar gyfer y cymwysiadau hyn yn cael ei gynhyrchu gyda gweddillion iraid rholio wedi'u rheoli i lefel isel iawn, ac fel arfer caiff ei drin â menig glân a'i storio mewn bagiau wedi'u selio.
Mewn orbit Daear isel, mae ocsigen atomig sy'n cyrraedd tua 7 i 8 km/s yn erydu llawer o bolymerau, tra bod alwminiwm yn ffurfio ocsid tenau, hunan-gyfyngol sy'n cyfyngu ar ymosodiad pellach. Pan fo'r proffil cenhadaeth yn cynnwys amlygiad ocsigen atomig, mae ffoil alwminiwm yn parhau i fod yn un o'r ychydig ddeunyddiau rhwystr nad oes angen cotio amddiffynnol ychwanegol arno.
Nodiadau Caffael a Throsi
Mae ffoil yn cael ei archebu fel rholiau jumbo neu goiliau slit gyda mesurydd penodedig, goddefgarwch lled a chyflwr ymyl. Dylai prynwyr nodi'r mesurydd a'i oddefgarwch, y tymer, y gorffeniad arwyneb, y cyfrif twll pin uchaf fesul metr sgwâr ar gyfer blancedi critigol, a'r papur rhyngddalennog neu wahanydd a ddefnyddir wrth weindio. Mae burrs hollti yn ffynhonnell gyffredin o ddagrau yn ystod y cynulliad cyffredinol, felly dylid ysgrifennu ansawdd ymyl yn y gorchymyn prynu yn hytrach na gadael i'r arfer diofyn.
Ar gyfer blancedi wedi'u lamineiddio, mae adlyniad rhwng yr haen alwminiwm a'r cludwr polymer yn cael ei wirio trwy brofion croen ar sail sampl. Dylai rholiau gael eu cyflyru i dymheredd ardal y cynulliad cyn dadrolio, gan fod ffoil oer yn cyrlio ac yn crychau'n haws.
Cwestiynau Cyffredin
Q:Pa aloi alwminiwm sy'n cael ei ddewis fel arfer ar gyfer ffoil rheoli thermol uchel -purdeb?
A: Y radd 1145, gydag isafswm cynnwys alwminiwm o 99.45%, yw'r dewis arferol ar gyfer haenau ymbelydrol, tra bod 1235 ar isafswm o 99.35% yn gyffredin ar gyfer stoc blanced wedi'i lamineiddio.
Q:Pa derfynau cau allan y mae'n rhaid i bas ffoil ei ddefnyddio ar gyfer llongau gofod allanol?
A: O dan ASTM E595 y terfynau sgrinio a dderbynnir yw TML heb fod yn fwy na 1.0% a CVCM heb fod yn fwy na 0.1%. Fel arfer caiff deunyddiau sy'n fwy na'r naill ffigur neu'r llall eu gwrthod heb eu profi ymhellach.
Q:Sawl haen sydd mewn blanced MLI nodweddiadol?
A: Rhwng 10 a 30 haen yw'r ystod arferol. Mae'r union gyfrif yn cael ei osod gan y colled gwres gofynnol, y cyfaint sydd ar gael a'r gyllideb màs, ac fel arfer caiff ei optimeiddio trwy ddadansoddiad thermol yn hytrach na rheol gyffredinol.
Q:A yw ffoil alwminiwm yn cael ei ddiraddio gan ocsigen atomig mewn orbit Daear isel?
A: Na. Mae alwminiwm yn adweithio ar unwaith i ffurfio ffilm ocsid cydlynol sy'n cyfyngu ar erydiad pellach, a dyna pam y'i defnyddir fel rhwystr allanol lle byddai polymerau'n cael eu hysgythru.
Q:Pa ystod mesurydd sy'n ymarferol ar gyfer ffoil hedfan?
A: Mae'r rhan fwyaf o galedwedd hedfan yn defnyddio ffoil rhwng 0.006 mm a 0.100 mm. Mae angen ffilm gludo dros dro ar ddeunydd teneuach oherwydd mae tyllau pin a dagrau, yn hytrach na chryfder, yn rheoli'r trin.
Q:Pam mae allyriadau isgoch yn bwysicach na chryfder tynnol yn y cais hwn?
A: Nid oes gan y ffoil unrhyw lwyth strwythurol; mae'n rheoli ymbelydredd. Mae perfformiad felly'n dibynnu ar ollyngiad arwyneb a glendid, ac arwyneb allyriadau isel adlewyrchol iawn yw'r hyn sy'n lleihau colli gwres.
