宇宙ステーションにおける中長期暴露部のトライボロジー

空间站中长期暴露部件的摩擦学

• 批准号: 07650177
• 负责人: 大前 伸夫
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650177/
• 关键词: 原子状酸素; トライボロジー; 低地球軌道; 固体潤滑剤

平成5〜6年度貴科学研究費試験研究(B)のご援助で完成させた原子状酸素発生装置/トライボメータ/オージェ電子分光装置(AOx/TR/AES)におけるレーザーブレークダウン用ミニYAGレーザー(最大出力25mJ、繰り返し数0.2Hz)を200mJ/パルス、2HzのYAGレーザー(日本レーザー、レーザーフォトニクスYGL-102)に変更し、AOxのフラックスを7×10^<12>atoms/cm^2・s(ノズル下方32cmの位置)に引き上げることができた。このフラックスは宇宙ステーションALPHAの建設予定高度500kmでのAOxのフラックスと等しい。ノズル下方10cmの位置では10^<14>atoms/cm^2・sのフラックスが得られるので、本研究の当初の目的としていた長期暴露のための加速試験を実現することができた。低地球軌道上における中長期暴露期間として、1、3、6ケ月に相当するAOx暴露実験を層状固体潤滑剤として頻繁に使用される二硫化モリブデン(MoS_2)、グラファイト、ペロブスカイト及び酸化鉛に対して行い、これらの表面状態をそのままオージェ電子分光装置にて測定した。表面の酸化反応を正確に把握するためには、本装置のような大気中を搬送しないin-situシステムが有用であることを再確認した。いずれの被照射表面ともに酸素の存在比が急増し、ストイキオメトリックな組成は完全に破壊されたが、この傾向はAOxのエネルギーよりもフル-エンスによって著しく影響されることが判明した。したがって、フル-エンスが増大する中長期暴露後のトライボロジーは極めて過酷な条件となる。暴露後には高摩擦を示すとともに、MOS_2、PbOは全く有効性を失い、ペブロスカイトも著しい剥離が生じた。グラファイトではインターカレーションによる効果らしきものが認められたので、これを検討するため現在1年に相当する暴露実験を継続中である。

用于激光击穿的迷你-YAG激光器（最大输出25mJ，0.2Hz重复计数），用于原子氧的生成器/钻机电子光谱谱图（AOX/TR/AES）在1993-14的原子科学研究研究（b）上完成了原子科学研究研究（B）的协助，以200mj/pecter（las pector）（las phote to Plote pecte to Plote toper pector）（las pecte YGL-102），AOX通量增加到7×10^<12>原子/cm^2·S（喷嘴以下32厘米）。这种通量等于在空间站alpha的500公里高度处AOX的通量。可以在喷嘴下方10厘米的位置获得10^<14>原子/cm^2·S的通量，从而可以加速进行长期暴露的测试，这是本研究的最初目的。作为在低地球轨道中的中期至长期暴露期，AOX暴露实验等于1、3和6个月，在二硫化钼（MOS_2），石墨，钙钛矿和氧化二氧化钼上进行了，这些实验经常用作分层固体润滑剂，并使用这些图表的表面状态使用，这些固体润滑剂经常被用作分层固体润滑剂，并使用这些增强元素的表面状态进行了测量。已经证实，不运输大气的设备等原位系统对于准确掌握表面氧化反应是有用的。两个表面上的氧丰度比迅速增加，并且化学计量组的组成被完全破坏，但是发现这种趋势受到饱满度而不是AOX能量的显着影响。因此，在饱满度增加的长期接触后，摩擦学非常苛刻。暴露后，显示高摩擦力，MOS_2和PBO完全不高效，而卵石素也经历了明显的脱皮。由于已经发现石墨的某些东西似乎是有效的，因此我们目前正在继续进行相当于一年的暴露实验以考虑这一点。

项目成果

Tagawa,M.: "Recent development of the laser induced breakdown type atomic oxygen source at Osaka University" Proc.ISTS 20,Gifu,May19-25,1996. (in printing). (1996)

Takawa,M.：“大阪大学激光诱导击穿型原子氧源的最新发展”Proc.ISTS 20，岐阜，1996 年 5 月 19-25 日。

大前 伸夫: "低地球軌道における原子状酸素の問題" 真空. 38. 587-592 (1995)

Nobuo Ohmae：“近地轨道中的原子氧问题”真空 38. 587-592 (1995)。

(社)日本トライボロジー学会編(大前伸夫共著): "トライボロジー辞典" 養賢堂, 338 (1995)

日本摩擦学会编（大前伸夫合着）：《摩擦学辞典》Yokendo，338（1995）

Arita,M.: "Investigation of the degradation MoS_2 solid lubricants exposedto atomic oxygen" Proc.Int'1 Tribology Conf.,Yokohama October 20-November 2,1995. (in printing). (1996)

Arita,M.：“暴露于原子氧的 MoS_2 固体润滑剂的降解研究”Proc.Int1 Tribology Conf.，横滨，1995 年 10 月 20 日至 11 月 2 日。

Ohmae,N.: "Effect of the irradiation of atomic oxygen on tribology in a low earth orbit" Proc.Intertribo'96,Sbvak Republic April 23-26,1996. (in printing). (1996)

Ohmae,N.：“原子氧辐照对近地轨道摩擦学的影响”Proc.Intertribo96，Sbvak Republic，1996 年 4 月 23-26 日。