(高清版)GBT 40540-2021 航天器用導(dǎo)熱硅脂規(guī)范

ICS49.025.99國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T40540—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC425)提出并歸口。本文件起草單位：北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，中國(guó)航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所。1GB/T40540—2021航天器用導(dǎo)熱硅脂規(guī)范本文件適用于航天器用導(dǎo)熱硅脂(以下簡(jiǎn)稱導(dǎo)熱硅脂)的檢驗(yàn)、交收和使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T269潤(rùn)滑脂和石油脂錐入度測(cè)定法GB/T8928固體和半固體石油瀝青密度測(cè)定法GB/T34517航天器用非金屬材料真空出氣評(píng)價(jià)方法HG/T25025201硅脂SH/T0324潤(rùn)滑脂鋼網(wǎng)分油測(cè)定法(靜態(tài)法)3術(shù)語和定義GB/T269和GB/T34517界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1接觸傳熱系數(shù)thermalcontactconductancecoefficient3.2可凝揮發(fā)物含量collectedvolatilecondensablematerialcontent;CVCM材料取樣在規(guī)定的溫度和真空條件下，經(jīng)過給定的溫度和時(shí)間所收集的表面上可凝結(jié)的揮發(fā)物的質(zhì)量與樣品的初始質(zhì)量的比值，通常以百分比表示。注：可凝揮發(fā)物含量的英文縮寫CVCM為國(guó)內(nèi)通用使用規(guī)則。3.3總質(zhì)量損失率totalmasslossrate;TML含有可凝揮發(fā)物的材料的取樣，在規(guī)定的溫度和真空條件下，給定的時(shí)間內(nèi)損失的總質(zhì)量與樣品的注：總質(zhì)量損失率的英文縮寫TML為國(guó)內(nèi)通用使用規(guī)則。4技術(shù)要求導(dǎo)熱硅脂為有機(jī)硅材料化合物和氧化鋅等無機(jī)填料的組合物。2GB/T40540—2021導(dǎo)熱硅脂的密度一般小于4.0×103kg/m3。導(dǎo)熱硅脂的錐入度為170(0.1mm)～250(0.1mm)。導(dǎo)熱硅脂的分油量不大于1.0%。4.2.5可凝揮發(fā)物含量(CVCM)導(dǎo)熱硅脂的CVCM不大于0.1%。4.2.6總質(zhì)量損失率(TML)導(dǎo)熱硅脂的TML不大于1.0%。按照附錄A的測(cè)量方法，導(dǎo)熱硅脂接觸傳熱系數(shù)應(yīng)不小于2.0×10?W/(m2·K)。5檢驗(yàn)方法按GB/T8928規(guī)定測(cè)定。3GB/T40540—20215.5可凝揮發(fā)物含量(CVCM)按GB/T34517的規(guī)定測(cè)定。5.6總質(zhì)量損失率(TML)按GB/T34517的規(guī)定測(cè)定。按附錄A的規(guī)定測(cè)定。b)高溫：80℃或工作溫度上限+15℃(容差：0℃~4℃);6檢驗(yàn)規(guī)則本文件規(guī)定的檢驗(yàn)分為：b)交收檢驗(yàn)。a)溫度：15℃~35℃;b)相對(duì)濕度：不大于90%;檢驗(yàn)用儀器及設(shè)備應(yīng)滿足如下要求：b)檢驗(yàn)用儀器及設(shè)備的量程和精度應(yīng)滿足產(chǎn)品測(cè)試要求；4GB/T40540—2021c)被測(cè)參數(shù)的額定值(或設(shè)置量額定值)應(yīng)在其量程(或設(shè)置量可調(diào)范圍)的1/3～2/3范圍內(nèi)。6.3.2鑒定檢驗(yàn)項(xiàng)目、要求和方法見表1。6.3.3鑒定檢驗(yàn)時(shí)，從鑒定用產(chǎn)品不同位置隨機(jī)選取三份樣品，樣品的顏色和外觀符合4.2.1的要求，三份樣品的平均值對(duì)應(yīng)表1規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目(顏色和外觀除外)符合4.2.2～4.2.9的要求，則判定為合6.4.1交收檢驗(yàn)時(shí)，從同批次產(chǎn)品不同位置隨機(jī)選取三份樣品，樣品的顏色和外觀符合4.2.1的要求，三份樣品對(duì)應(yīng)表1規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目(顏色和外觀除外)符合4.2.2～4.2.9的要求，判定為合格。如不滿6.4.2交收檢驗(yàn)的項(xiàng)目、要求和方法見表1。序號(hào)鑒定檢驗(yàn)交收檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)方法1顏色和外觀2密度O3錐入度—4分油量O5O6O7接觸傳熱系數(shù)8輻照O9耐冷熱交變性能Oa)產(chǎn)品名稱；c)產(chǎn)品凈重；5GB/T40540—2021c)相對(duì)濕度：不大于90%。6GB/T40540—2021(規(guī)范性)接觸傳熱系數(shù)測(cè)量方法A.1測(cè)量原理本方法適用于金屬固體接觸界面添加填充材料時(shí)，在一定壓力、溫度范圍及接觸面積的條件下接觸傳熱系數(shù)的測(cè)量。當(dāng)熱量通過兩個(gè)部件的接觸界面并達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，測(cè)量出通過接觸界面的熱流密度和接觸界面兩側(cè)的溫度降，按照公式(A.1)計(jì)算該界面接觸傳熱系數(shù)。…………(A.1)式中：h?！?—接觸傳熱系數(shù)，單位為瓦每平方米開λ——金屬柱體熱導(dǎo)率，單位為瓦每米開[W/(m·K)];(dT/dx)m-—金屬柱體溫度梯度平均值，單位為開每米(K/m);△T?！佑|界面溫度降，單位為開(K)。A.2測(cè)量環(huán)境實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件要求如下：a)溫度：10℃~35℃;b)濕度：20%～80%;c)氣壓：當(dāng)?shù)貙?shí)驗(yàn)室大氣壓力。A.3測(cè)量條件測(cè)量條件要求如下：a)確保試樣在真空環(huán)境，壓力優(yōu)于10-2Pa;b)試樣接觸界面溫度范圍為：—100℃~80℃;c)壓力：試樣接觸界面壓力范圍為：0Pa～30×10?Pa,針對(duì)儀器設(shè)備安裝用導(dǎo)熱填料，推薦測(cè)試壓力為2×10?Pa;d)通過試樣接觸界面最大熱流密度不大于100W/cm2。A.4試樣制備試樣直徑25mm,長(zhǎng)70mm金屬柱體兩件，每個(gè)金屬柱體上鉆有五個(gè)直徑1mm,深12.5mm安裝熱電偶的小孔，其分布如圖A.1所示。當(dāng)測(cè)量金屬固體表面直接接觸的傳熱系數(shù)時(shí)，試樣為與所測(cè)金屬相同材質(zhì)，接觸界面的平面度和粗糙度均與所測(cè)表面狀態(tài)一致。當(dāng)測(cè)量金屬固體表面之間添加填充材料的接觸傳熱系數(shù)時(shí)，可在金屬柱體接觸表面上涂一層厚度不大于0.1mm的填充材料。7GB/T40540—2021單位為毫米標(biāo)引序號(hào)說明：2——埋入熱電偶的小孔。圖A.1金屬柱體上熱電偶安裝位置A.5測(cè)量?jī)x器及裝置測(cè)量?jī)x器應(yīng)滿足測(cè)量精度和量程的要求，經(jīng)過二級(jí)以上計(jì)量部門檢定合格，并在有效期內(nèi)使用。測(cè)a)測(cè)量裝置的本體由金屬柱體及隔熱裝置組成。隔熱裝置確保金屬柱體上為一維熱流；b)加壓系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)、軸承和壓力傳感器組成；d)測(cè)溫系統(tǒng)由熱電偶、測(cè)溫儀組成；8GB/T40540—20212——隔熱材料；4——金屬柱體；9——隔熱材料。圖A.2測(cè)量裝置示意圖A.6測(cè)量步驟測(cè)量步驟如下：a)用酒精清洗金屬柱體接觸端面；b)安裝測(cè)量裝置及樣品，調(diào)節(jié)接觸壓力符合測(cè)量要求；c)通恒溫冷卻液，接通加熱器電源及控溫儀，e)待金屬柱體達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)后，采集并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。熱穩(wěn)定的判據(jù)是在半小時(shí)的時(shí)間間隔內(nèi)，各點(diǎn)的溫度變化值小于0.1℃,穩(wěn)定后所測(cè)量的溫度作為計(jì)算用數(shù)據(jù)。A.7數(shù)據(jù)處理用試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)金屬柱體的溫度梯度平均值(dT/dx)m,再分別乘以各自的熱導(dǎo)率λ,得到的熱流密度應(yīng)當(dāng)非常接近，計(jì)算接觸傳熱系數(shù)時(shí)，采取他們的平均值。若計(jì)算出的兩個(gè)熱流密度相差大于10%時(shí)，說明試樣上不是一維導(dǎo)熱或測(cè)量有誤，應(yīng)改進(jìn)試驗(yàn)。接觸界面溫度降△T。以金屬柱體熱穩(wěn)定狀態(tài)的溫度分布作圖外推求出，如圖A.3所示。根據(jù)得到的熱流密度和溫度降，按公式(1)計(jì)算接觸傳熱系數(shù)。9接觸界面X圖A.3外推求出接觸界面溫度降示意圖A.8測(cè)量誤差在滿足下列條件時(shí)，接觸熱阻系數(shù)測(cè)量的相對(duì)誤差應(yīng)優(yōu)于±6%:a)金屬柱體熱導(dǎo)率的測(cè)量相對(duì)誤差應(yīng)不大于3%;b)金屬柱體軸向溫度測(cè)量相對(duì)誤差應(yīng)不大于1.3%;c)金屬柱體上測(cè)溫點(diǎn)之間距離相對(duì)誤差應(yīng)不大于0.3%。GB/T40540—2021航天器用導(dǎo)熱硅脂使用說明B.1功能與用途B.1.2導(dǎo)熱硅脂用于航天器儀器B.2導(dǎo)熱硅脂填充要求B.2.2導(dǎo)熱硅脂應(yīng)均勻的涂覆在兩個(gè)配合面的接觸區(qū)域。B.2.3導(dǎo)熱硅脂將安裝界面填充滿，且厚度盡可能薄(實(shí)際接觸面積應(yīng)不小于配合面涂覆面積的75%)。設(shè)備安裝表面和將要安裝設(shè)備的航天器部件表面之間的導(dǎo)熱硅脂總厚度一般應(yīng)不超過0.2mm,元器件安裝表面和結(jié)構(gòu)表面的導(dǎo)熱硅脂總厚度應(yīng)不超過0.1mm。疊的導(dǎo)熱硅脂面積是否超過設(shè)備安裝面積的75%,確認(rèn)滿足要求后再正式安裝。B.2.7設(shè)備及元器件安裝后，應(yīng)查看安裝面周邊是否有導(dǎo)熱硅脂溢出，如邊緣無明顯溢出，則應(yīng)重新安裝。B.2.8用浸有無水乙醇