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安捷倫ICP-OES助力航天材料測試標準
閱讀:561 發布時間:2019-7-14早在 1992 年 9 月 21 日“中國載人航天計劃”(China Manned Space,CMS)項目正式成立,這是中國航天*重要的里程碑之一。計劃分為三個步驟:步目標是將人送入太空,第二步建立短-中期的太空實驗室,第三步建立長期太空站。如今天宮二號太空實驗室已于 2016 年 9 月 15 日發射升空,正在為人們打開“宇宙”這扇神秘的大門。
整個計劃中,往返于地面和太空的航天飛機(Space Shuttle)貫穿始終,它需要專業駕駛員操作,可重復使用,往返于太空和地面之間,為人類自由進出太空提供了很好的交通工具。不僅是中國,各大國都從未停止過對于航天飛機的研發工作。
航天器在外執行任務,需要通過天線(亦稱空間飛行器天線)隨時隨地和控制臺保持聯系,它有遙測、指令、跟蹤、測速、數據中繼、通信廣播、科學探測、遙感、測向、交會雷達、著陸導航等多種功能,這樣才能確保駕駛員的安全以及科研任務的順利進行。
當航天飛機回收時與大氣層發生劇烈摩擦,產生上萬度的高溫會使天線罩(即 BN)中的易電離雜質發生電離,由此產生的電流嚴重干擾通訊信號,會造成航天飛機與地面聯系的中斷,形成航天飛機回收時無法避免的“黑障”時間。氮化硼(BN)是制作航天飛機天線罩的材料,氮化硼的純度關系著航天飛機回收時“黑障”時間的長短。
氮化硼是由氮原子和硼原子所構成的晶體,問世于 100 多年前,早的應用是作為高溫潤滑劑的六方氮化硼,不僅其結構而且其性能也與石墨極為相似,且自身潔白,所以俗稱:白石墨。它具有摩擦系數低、高溫穩定性好、耐熱震性好、強度高、導熱系數高、膨脹系數較低、電阻率大、耐腐蝕、可透微波或透紅外線等特性,可用作航天航空中的熱屏蔽材料和其他高科技領域。
然而,自氮化硼被發現以來,雖然每年有很高的產量,可國內外卻從未有過氮化硼中雜質元素檢測的標準方法。做為航天工業的重要材料,對氮化硼中金屬雜質元素的準確測定是解決航天飛機天線罩技術問題的關鍵。安捷倫和清華大學分析測試中心齊心協力開發了氮化硼中雜質元素的測試方法,通過大量的樣品從前處理方法到儀器參數條件的確認摸索和反復的方法實驗,終使用安捷倫 ICP-OES(電感耦合等離子體發射光譜儀)成功地建立了氮化硼中雜質元素的測試方法,并成為國家標準方法,即:
GB/T 34003-2017《氮化硼中雜質元素測定方法》,該方法已于 2017 年 7 月 12 日發布,并將于 2018 年 2 月 1 日開始實施。
該方法的開發保證了制作航天飛機天線罩所采用的氮化硼純度,使我國航天飛機回收時的“黑障”時間從 30 到 40 分鐘,降到 10 分鐘左右。正是由于安捷倫和清華大學的緊密合作、自主創新,*該高科技材料檢測技術空白,支持了加工工藝進步,擺脫了對進口材料的依賴,振興民族工業。