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航天科技八院149廠完成真空防污染冷屏技術改造側記
近年來，隨著技術的創(chuàng)新，航天科技集團八院149廠8分廠環(huán)境實驗室先后實現(xiàn)了宇航型號導電滑環(huán)產(chǎn)品真空防污染冷屏技術改造、蓄壓器低溫試驗、產(chǎn)品筒段水壓試驗的應變及位移測試等技術發(fā)展。
“自試驗中心成立以來，我們一直致力于通過檢測計量技術的創(chuàng)新和拓展，為產(chǎn)品提供_&質(zhì)的科研_能力。”該分廠黨支部書記劉海英說。
讓設備先行一步
走進149廠環(huán)境試驗中心，一臺臺設備整整齊齊地放在了各個實驗室里。實驗室里，團隊成員正認真地討論宇航型號的盤式導電滑環(huán)生產(chǎn)的工藝。今年下半年，他們需要交付測試十余臺該類產(chǎn)品。
“在研制生產(chǎn)任務過程中，我們主要的工作_是負責整機交付和鑒定熱真空試驗、整機交付和鑒定真空跑合試驗、整機壽命試驗等。”團隊負責人劉鈺說，這些試驗都是輔助滑環(huán)關鍵技術指標判定，在我們通過研究暴露設計、工藝和材料缺陷等手段來排除產(chǎn)品的早期失效，不斷地提高產(chǎn)品運行可靠性。
在滑環(huán)整機熱真空試驗過程中，劉鈺和她的團隊發(fā)現(xiàn)，隨著試驗不斷推進，在溫度工況的交替變化中，滑環(huán)的電性能測試數(shù)據(jù)日趨劣化。
通過一系列的測試反復測試，團隊發(fā)現(xiàn)滑環(huán)本身的絕緣材料在真空高溫下會釋放出有機污染物。當污染物接觸到產(chǎn)品后，產(chǎn)品的電接觸穩(wěn)定性_存在不可逆的影響，甚至會影響到產(chǎn)品工作性能。
為此，團隊成員將目光投向了熱真空環(huán)境試驗設備，希望通過試驗設備的“源頭”——測試設備的改進，讓它具備在試驗過程中，能夠擁有去除有機污染物的潔凈功能。
有了目標后，團隊成員_開始了各種方案的策劃與分析。終于，在2018年底，團隊完成新進滑環(huán)專用熱真空試驗設備一體化熱沉冷屏技術改造和方案評審；今年6月，團隊完成設備計量并投入使用。
從“源頭”中尋找
當被問及在技術發(fā)展過程中較大的難題時，劉鈺回答：“當時，在我們面前擺著許多急需解決的問題，其中，如何在試驗進行的過程中，順利并準確地控制和檢測有機多余物是我們面臨的主要的問題。”
面對極其微量的有機污染物，通過傳統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)沒有辦法_準確地獲得數(shù)據(jù)，團隊成員只能使用石英晶體微量天平間接檢測。
在實際的測試過程中，該方法雖然沒辦法直接檢測到有機污染物，但是有機污染物的沉積量與該天平檢測的晶片頻率存在對應關系。通過這個原理，團隊成員成功地換算出了污染物沉積量的輕微含量。
另一方面，僅僅依靠檢測是遠遠無法滿足生產(chǎn)需求的，團隊成員從“源頭”中尋找解決控制有機污染物的方法。
在八院內(nèi)部，對于控制有機污染物的方法沒有可參考的同類案例。為此，他們借鑒了宇航產(chǎn)品環(huán)境測試方法，參考環(huán)境模擬標準規(guī)范，創(chuàng)造性地提出了防污染冷屏設計理念，并制定了《熱真空環(huán)境模擬試驗系統(tǒng)防污染冷屏改造技術方案》，結合現(xiàn)有的熱真空試驗設備特點，將計算機三維建模、多維仿真模擬計算等設計手段運用在其中，從而在確保冷屏吸附污染物效果的同時，不降低整個系統(tǒng)的溫度均勻度。
團隊在可靠性、安全性、可操作性等多個方面滿足了設計指標，設備的實際功能優(yōu)于設計指標，成功設計完成了八院首臺自帶防污染控制功能的熱真空試驗設備。
2.0產(chǎn)品，在迭代中誕生
劉鈺看著新的熱真空試驗設備表示：“技術改造完成后，并不意味著技術發(fā)展_截止了，我們還有許多地方可以通過其他技術不斷改進。_像現(xiàn)在常說的產(chǎn)品1.0、產(chǎn)品2.0……我們也要不斷地讓產(chǎn)品更新?lián)Q代。這個_是我們的二代熱真空試驗設備。”
在一代產(chǎn)品順利研制后，團隊成員發(fā)現(xiàn)，面對持續(xù)的高溫，檢測石英晶體微量天平的探頭在真空的環(huán)境下受到了溫度變化的限制。當_過_的溫度后，高溫測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)準確大打折扣，甚至還會讓天平受挫，從而沒有辦法在更為惡劣的環(huán)境下檢測產(chǎn)品生產(chǎn)的情況。
為此，他們在一代的天平上增加了一個帶有溫控元件的探頭，讓產(chǎn)品走上了“2.0時代”。
二代的產(chǎn)品在溫控元件的控制下，探頭的溫度可以控制在-50℃，從而進一步確保了它的工作穩(wěn)定性。
此外，二代產(chǎn)品上還加裝了防污染冷屏，使滑環(huán)整機熱真空試驗過程中對丙烯酸類物質(zhì)、脂肪烴類物質(zhì)在高溫工況下，產(chǎn)生了明顯抑制作用，污染物含量減少約1個數(shù)量級。
后續(xù)，團隊還將開展導電滑環(huán)整機熱真空試驗全程在線原位污染物測試工作，解決以往滑環(huán)產(chǎn)品在熱真空試驗過程中無法及時準確探知污染物_標而繼續(xù)試驗后導致產(chǎn)品電性能異常的問題。（范文_）
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