航空航天材料及高科技領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊蠓浅８摺：娇蘸教觳牧霞案呖萍碱I(lǐng)域?qū)﹄娮釉骷尼尫盘匦蕴岢隽颂貏e的要求，尤其是在真空環(huán)境下。在這種特殊環(huán)境中，材料釋氣(Outgassing)和結(jié)構(gòu)釋氣是一種常見現(xiàn)象，對高科技設(shè)備和航空組件的正常穩(wěn)定運行具有相當(dāng)大的影響。

 Outgassing放氣檢測，又稱：除氣測試、滲氣測試、釋氣測試、漏氣測試。目前最常用的Outgassing除氣檢測規(guī)范是ASTM E595美國標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外多數(shù)項目都是采用該標(biāo)準(zhǔn)來篩選材料。目前最新版本是ASTM E595-15(2021)，在真空環(huán)境中除氣作用引起的總質(zhì)量損失和收集的可凝揮發(fā)物的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法。

測試目的

在一種真空環(huán)境下釋氣測試方法，通過該測試來評估材料在高真空、低壓和高潔凈度等環(huán)境下的釋氣情況，從而篩選材料與管控原物料/進料的品質(zhì)。隨著半導(dǎo)體、電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，這一測試逐漸廣泛應(yīng)用于科技行業(yè)，并從科技制程相關(guān)衍伸到廠房、建筑與消防等多個領(lǐng)域，兼顧高潔凈度與防火安全等要求。

除氣/釋放/放氣是固體釋放氣體的過程，特別是在封閉的環(huán)境中發(fā)生的放氣。固體釋放氣體的原因有很多種。有些會發(fā)生相變，導(dǎo)致從固體到氣體的轉(zhuǎn)變，并釋放出氣體。如果材料有缺陷，也會使氣體排出。在真空中工作的組織也需要擔(dān)心出氣。氣體可能會凝結(jié)在設(shè)備部件上，妨礙功能。

因此，材料進行Outgassing釋氣測試(除氣測試)，以便找出哪種組件在空間中的排氣量最少，并采用嚴(yán)格的質(zhì)量控制，以確保使用的組件按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)制造，從而減少誤差。

釋氣危害

材料的出氣污染影響設(shè)備正常穩(wěn)定運行 

熱控系統(tǒng)：影響其表面的發(fā)射率和吸收率，影響溫控系統(tǒng)工作 

光學(xué)系統(tǒng)：透鏡或反射鏡等透過率降低，信號強度減少，信噪比下降出氣效應(yīng)通過分子流動和物質(zhì)遷移而沉積在設(shè)備其他部位上造成污染 嚴(yán)重污染會降低觀察窗和光學(xué)系統(tǒng)的性能，增加電器元件的接觸電阻等 影響材料或系統(tǒng)部件的介電性能

適用范圍

 非金屬材料，特別是塑料、纖維、橡膠等高分子材料在熱真空環(huán)境中會釋放氣體雜質(zhì)，釋放的氣體雜質(zhì)可能污染臨近區(qū)域的敏感元件或光學(xué)器件的表面，會導(dǎo)致嚴(yán)重的系統(tǒng)故障，同時，如果材料釋氣過多，會造成本身質(zhì)量的損失，導(dǎo)致材料的機械性能下降，影響儀器設(shè)備的正常使用?？色@得的有關(guān)釋氣污染或影響的飛行器正常功能的證據(jù)包括：

（1）材料釋氣的冷凝物，造成光學(xué)系統(tǒng)的靈敏度受損；

（2）污染導(dǎo)致的外部熱控制表面的退化，使航天器溫度升高 

（3）“Surveyor1”月球探測器上用來指示方位軸的勢能計在月球表面工作100 h后出現(xiàn)故障, 原因是潤滑劑釋氣造成潤滑失效,使勢能計的轉(zhuǎn)動部分發(fā)生冷焊而滯塞。

測試項目

總質(zhì)量損失(Total Mass Loss): 

收縮、位移與龜裂現(xiàn)象

測試環(huán)境：125°C，5 x 10-5 torr的真空下24小時，實驗前后的測試樣品重量變化。

揮發(fā)物質(zhì)冷凝量 

(Collected Volatile Condensable Materials)：

霧化、附著、腐蝕與損壞現(xiàn)象

測試環(huán)境：艙體中裝設(shè)25°C的冷凝裝置，收集在5 x 10-5 torr的壓力下，揮發(fā)物被冷凝的量。

參數(shù)水汽量(Water Vapor Regained)：

原/材料或產(chǎn)品吸水能力

測試環(huán)境：在 25 ℃ 和 50% 相對濕度下，對樣品進行24小時處理，待吸附水蒸汽后，進而測定WVR。

標(biāo)準(zhǔn)號名稱發(fā)布方

1、ASTM E595-15(2021)

在真空環(huán)境中除氣作用引起的總質(zhì)量損失和揮發(fā)物質(zhì)冷凝量的測試方法

美國材料和試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)

2、QJ 1558A-2012

真空條件下材料揮發(fā)性能測試方法

國家國防科技工業(yè)局

3、GJB 1217A-2009

電連接器試驗方法 方法4001  熱真空釋氣

中國人民解放軍總裝備部

4、GJB 10179-2021

熱真空釋氣試驗方法

中央軍委裝備發(fā)展部

5、ECSS-Q-ST-70-02

熱真空釋氣測試

歐空局

6、JSC-SP-R-0022

熱空間材料篩選試驗方法-熱真空釋氣試驗

美國宇航局Johnson宇航中心標(biāo)準(zhǔn)

7、MSFC-SPEC-1443

熱空間材料篩選試驗方法-熱真空釋氣試驗

美國宇航局Marshall宇航飛行器中心