本發(fā)明涉及材料性能測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種絕緣材料在軌性能退化的預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

絕緣材料以其優(yōu)異的電氣絕緣性能、綜合平衡性能、良好的加工成型性能，在航天器中有著廣泛的應(yīng)用。采用絕緣材料制成的電線電纜、繼電器及電連接器作為基本的機電元件，在航天領(lǐng)域應(yīng)用范圍大，數(shù)量可觀，地位重要。

大量工程實踐表明，由于電線電纜、繼電器及電連接器的絕緣性能影響到電子設(shè)備工作的穩(wěn)定性、可靠性，并對其壽命起決定作用，所以必須對宇航電線電纜、繼電器及電連接器所用的絕緣材料的使用壽命進行研究。目前，國內(nèi)外尚無合理統(tǒng)一的機電元件用絕緣材料輻照效應(yīng)的在軌性能退化的預(yù)測方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對絕緣材料提供一種在軌性能退化的預(yù)測方法，該預(yù)測方法簡單直觀，且可以在地面進行。

一種絕緣材料在軌性能退化的預(yù)測方法，包括如下步驟：

S100，選擇輻射源并提供絕緣材料；

S200，用所述輻射源對所述絕緣材料進行輻照；

S300，對所述絕緣材料進行特征性能測試，以獲得所述絕緣材料的特征性能與電離吸收劑量的關(guān)系的特征曲線；

S400，對所述絕緣材料進行空間環(huán)境模擬計算，以獲得所述絕緣材料在預(yù)計壽命內(nèi)的累積電離吸收劑量；以及

S500，根據(jù)所述累積電離吸收劑量在所述特征曲線內(nèi)查找所述絕緣材料對應(yīng)的特征性能參數(shù)值，預(yù)測所述絕緣材料在軌性能退化狀況。

在其中一個實施例中，所述步驟S100中，所述絕緣材料為厚度均勻一致的多個片狀絕緣材料。

在其中一個實施例中，所述步驟S200包括：

S210，將所述絕緣材料分成多組所述片狀絕緣材料，每組所述片狀絕緣材料包括多個所述片狀絕緣材料；

S220，采用不同的輻照劑量分別輻照所述多組片狀絕緣材料；

S230，記錄所述每組片狀絕緣材料的輻照劑量值。

在其中一個實施例中，所述步驟S220中，采用束流測量系統(tǒng)控制所述輻照過程中的輻照束流，所述束流測量系統(tǒng)的測量誤差小于10％。

在其中一個實施例中，所述步驟S220中，所述絕緣材料受輻照面積范圍內(nèi)的注量均勻性誤差小于10％。

在其中一個實施例中，所述步驟S220中，所述輻射源為Co輻射源，所述輻射源的輻照劑量率在10rad(Si)/s～100rad(Si)/s范圍內(nèi)。

在其中一個實施例中，所述步驟S220中，所述輻射源為電子輻射源或質(zhì)子輻射源，所述輻射源的輻照注量率在10⁷粒子/cm²·s～10¹⁰粒子/cm²·s范圍內(nèi)。

在其中一個實施例中，所述步驟S300包括：

S310，通過移位測試獲取每組所述片狀絕緣材料的特征性能參數(shù)；

S320，根據(jù)所述特征性能參數(shù)，以及該特征性能參數(shù)對應(yīng)的輻照劑量值獲得所述特征曲線。

在其中一個實施例中，所述步驟S400包括：對不同應(yīng)用環(huán)境下所述絕緣材料進行空間環(huán)境模擬計算，得出所述絕緣材料在不同應(yīng)用環(huán)境下在預(yù)計壽命內(nèi)的不同累積電離吸收劑量。

在其中一個實施例中，所述步驟S500包括：

S510，根據(jù)所述不同累積電離吸收劑量在所述特征曲線內(nèi)查找所述絕緣材料對應(yīng)的特征性能參數(shù)值；

S520，若所述絕緣材料的特征性能參數(shù)值仍然滿足空間應(yīng)用需求，則預(yù)測所述絕緣材料在軌性能退化狀況；

S530，若所述絕緣材料的特征性能參數(shù)值已經(jīng)不能滿足所述空間應(yīng)用需求，則禁止在所述應(yīng)用環(huán)境下使用所述絕緣材料。

本發(fā)明提供的絕緣材料在軌性能退化的預(yù)測方法，通過對所述絕緣材料進行輻照后，獲得所述絕緣材料的特征性能與電離吸收劑量的關(guān)系的特征曲線。然后再通過所述絕緣材料在空間環(huán)境中預(yù)計壽命內(nèi)的累積電離吸收劑量來計算所述絕緣材料的特征性能參數(shù)值，從而實現(xiàn)了對所述絕緣材料在軌性能退化的測試。該方法可以應(yīng)用于支撐航天工程星箭系統(tǒng)配套電線電纜、繼電器、電連接器元件的考核評價工作，對航天器壽命預(yù)測和可靠性研究提供了預(yù)測方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的絕緣材料在軌性能退化的預(yù)測方法流程圖；

圖2為本發(fā)明提供的絕緣材料在軌性能退化的預(yù)測方法示意圖；

圖3為本發(fā)明一個實施例提供的絕緣材料受輻照后的介電常數(shù)與電離吸收劑量之間的關(guān)系曲線；

圖4為本發(fā)明一個實施例提供的絕緣材料受輻照后的拉伸強度與電離吸收劑量之間的關(guān)系曲線；

圖5為本發(fā)明一個實施例提供的絕緣材料受輻照后的起始降解溫度與電離吸收劑量之間的關(guān)系曲線；

圖6為本發(fā)明一個實施例提供的絕緣材料的介電常數(shù)與電離吸收劑量之間的關(guān)系曲線進行擬合后的介電常數(shù)特征曲線；

圖7為本發(fā)明另一個實施例提供的絕緣材料受輻照后的拉伸強度與電離吸收劑量之間的關(guān)系曲線；

圖8為本發(fā)明另一個實施例提供的絕緣材料受輻照后的斷裂延伸率與電離吸收劑量之間的關(guān)系曲線。

主要元件符號說明：

輻射源 110

絕緣材料 120

樣品臺 130

束流控制系統(tǒng) 140

測試儀器 330

測試臺 340

計算機模擬設(shè)備 410

具體實施方式

為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案及技術(shù)效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明絕緣材料在軌性能退化的預(yù)測方法的具體實施例進行描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1-2，本發(fā)明實施例提供一種絕緣材料在軌性能退化的預(yù)測方法，所述預(yù)測方法包括以下步驟：

S100，選擇輻射源110并提供絕緣材料120；

S200，用所述輻射源110對所述絕緣材料120進行輻照；

S300，對所述絕緣材料120進行特征性能測試，以獲得所述絕緣材料120的特征性能與電離吸收劑量的關(guān)系的特征曲線；

S400，對所述絕緣材料120進行空間環(huán)境模擬計算，以獲得所述絕緣材料120在預(yù)計壽命內(nèi)的累積電離吸收劑量；

S500，根據(jù)所述累積電離吸收劑量在所述特征曲線內(nèi)查找所述絕緣材料120對應(yīng)的特征性能參數(shù)值，預(yù)測所述絕緣材料在軌性能退化狀況。

上述方法可以用于預(yù)測機電元件用絕緣材料的在軌性能退化狀況。在航天領(lǐng)域，絕緣材料的應(yīng)用十分廣泛，例如衛(wèi)星中的機電元件使用了大量的絕緣材料。在空間中，由于存在復(fù)雜的輻照環(huán)境，所述機電元件用絕緣材料會因為受到輻照從而影響所述絕緣材料的性能。比如輻照使得絕緣材料的電學(xué)性能、力學(xué)性能或熱學(xué)性能降低。以上描述的就是機電元件用絕緣材料的在軌性能退化。

所述步驟S100中，所述絕緣材料可以為航天領(lǐng)域中經(jīng)常用到的各種絕緣材料，如聚乙烯PE、聚四氟乙烯PTFE、聚酰亞胺PI、聚醚酰亞胺PEI、交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物XETFE等。所述輻射源110用來提供輻照，所述輻射源110不限制，可以是各種用于輻照的輻射源，如Co輻射源、電子輻射源及質(zhì)子輻射源。當(dāng)所述絕緣材料為脂肪族絕緣材料時，可選擇Co輻射源、電子及質(zhì)子輻射源進行輻照。當(dāng)所述絕緣材料為芳香族絕緣材料時，可選擇Co輻射源、電子輻射源進行輻照。為了測試方便，所述絕緣材料120可以為規(guī)則形狀。在一個實施例中，所述絕緣材料120為片狀絕緣材料。為了提高在軌性能退化的預(yù)測方法的準(zhǔn)確性，所述絕緣材料120可以為厚度均勻一致，未受到過空間輻射及類似的地面輻照。

所述步驟S200中，通過所述輻射源110對所述絕緣材料120進行輻照。所述絕緣材料120承受輻照后，預(yù)測其在軌性能退化狀況。在一個實施例中，所述步驟S200可以包括以下步驟：

S210，將所述絕緣材料120分成多組，每組包括多個所述片狀絕緣材料；

S220，采用不同的輻照劑量分別輻照所述多組片狀絕緣材料；

S230，記錄所述每組片狀絕緣材料的輻照劑量值。

在所述步驟S210中，為了完成不同輻照劑量的輻照，將所述絕緣材料120分成多組所述片狀絕緣材料。為了保證所述特征性能測試的準(zhǔn)確性，每組所述片狀絕緣材料又包含多個所述片狀絕緣材料。

在所述步驟S220中，對每一組所述片狀絕緣材料采用同一輻照劑量進行輻照。對每組所述片狀絕緣材料包括的多個所述片狀絕緣材料進行特征性能測試。所述特征性能參數(shù)為每組的多個所述片狀絕緣材料的測量平均值。將所述絕緣材料120置于樣品臺130。調(diào)整所述輻射源110的位置，使所述絕緣材料120能夠受到均勻的輻照。

可以理解，所述步驟S220中，所述輻照過程需要滿足特定要求，如：束流控制要求、輻照場均勻性要求、輻照劑量率或注量率要求、輻照能量要求及輻照劑量要求。

所述束流控制要求是在所述輻照過程中，采用束流測量系統(tǒng)140控制所述輻照過程中的輻照束流，控制所述輻照束流的測量誤差小于10％。

所述輻照場均勻性要求是在所述輻照過程中所述輻射源110形成的輻照場照射到所述絕緣材料120應(yīng)滿足一定的均勻性要求。所述輻照過程中，所述絕緣材料120受輻照面積范圍內(nèi)的注量均勻性誤差要小于10％。

所述輻照劑量率或注量率要求是單位時間內(nèi)輻照到所述絕緣材料120的輻照劑量或注量應(yīng)滿足的要求。在一個實施例中，所述輻射源110的輻照劑量率在10⁷粒子/cm²·s～10¹⁰粒子/cm²·s范圍。

所述輻照能量要求是輻照過程中所述輻射源110選用的輻照能量值應(yīng)滿足的要求。所述輻照能量要求與所述絕緣材料120的特征性能參數(shù)有關(guān)。輻照前可利用軟件計算不同能量的所述輻射源110在所述絕緣材料120中的射程，據(jù)此選擇合適的輻照能量及所述輻射源110。對于關(guān)注表面性能的所述絕緣材料120，選擇合適的輻照能量，使所述輻射源110對所述絕緣材料120的影響主要集中在表面。對于關(guān)注整體性能的所述絕緣材料120，選擇合適的輻照能量，使所述輻射源110對所述絕緣材料120的影響分布在所述絕緣材料120整體范圍內(nèi)。在一個實施例中，所述輻射源110為高能電子輻射源，選用輻照能量值為1MeV。

所述輻照劑量要求是在所述輻照過程中，對所述輻射源110的輻照劑量的要求。根據(jù)地面輻照有限的條件，確定合適的輻照劑量。從中選取多個輻照劑量點，對不同組的所述多個片狀絕緣材料進行輻照。例如，在一個實施例中，所述輻射源110為高能質(zhì)子輻射源，選用2×10⁵rad、5×10⁵rad、1×10⁶rad、1.4×10⁶rad不同的輻照劑量點分別對不同組的所述多個片狀絕緣材料進行輻照。

在所述步驟S230中，記錄所述絕緣材料120的輻照劑量值及其他各種輻照條件參數(shù)值。如所述輻照過程中的溫度、濕度、壓強及所述輻射源110與所述絕緣材料120的間距。

在所述步驟S300中，可以將輻照后的所述絕緣材料120置于測試臺340，然后用測試儀器330對所述絕緣材料120的特征性能參數(shù)進行測定。通過獲得的特征性能參數(shù)結(jié)合步驟S230中記錄的所述每組片狀絕緣材料的輻照劑量值，來獲得所述絕緣材料120的特征性能與電離吸收劑量的關(guān)系的特征曲線。所述測試儀器330包括測試所述絕緣材料120各種特征性能參數(shù)的設(shè)備。所述特征性能參數(shù)包括電學(xué)性能、力學(xué)性能或熱學(xué)性能參數(shù)。

在一個實施例中，所述步驟S300包括：

S310，通過移位測試獲取每組所述片狀絕緣材料的特征性能參數(shù)；

S320，根據(jù)所述特征性能參數(shù)，以及該特征性能參數(shù)對應(yīng)的輻照劑量值獲得所述特征曲線。

在所述步驟S310中，通過移位測試對受輻照后的每組所述片狀絕緣材料進行特征性能測試。移位測試就是將所述片狀絕緣材料從所述樣品臺130移出再進行測試。可以將所述片狀絕緣材料從所述樣品臺130移至所述測試臺340。然后用所述測試儀器330對所述片狀絕緣材料的特征性能參數(shù)進行測定。所述特征性能主要包括電學(xué)性能、力學(xué)性能或熱學(xué)性能。為避免所述絕緣材料120性能恢復(fù)，最優(yōu)在輻照馬上進行測試。如果輻照地點和測試地點不在同一地點，至少要在進行后7天內(nèi)完成測試。通過測試獲取每組所述片狀絕緣材料的特征性能參數(shù)。

在所述步驟S320中，在所述特征性能測試后應(yīng)在分析所述特征性能參數(shù)的基礎(chǔ)上，獲得特征性能參數(shù)(如介電常數(shù)、拉伸強度、起始降解溫度或斷裂延伸率)與電離吸收劑量的關(guān)系曲線。在上述特征性能參數(shù)與電離吸收劑量的關(guān)系曲線的基礎(chǔ)上，進一步通過數(shù)據(jù)擬合獲得所述片狀絕緣材料的特征性能與電離吸收劑量的關(guān)系的特征曲線。

在所述步驟S400中，可以采用計算機模擬設(shè)備410對所述絕緣材料120進行模擬計算。模擬計算時，可以采用AP9、AE9、SOLPRO或CRèME等模型對空間環(huán)境進行模擬。獲得所述絕緣材料120在預(yù)計壽命內(nèi)的累積電離吸收劑量。具體地，通過對不同應(yīng)用環(huán)境下所述絕緣材料120的空間環(huán)境進行模擬計算?？梢缘贸鏊鼋^緣材料120在不同應(yīng)用環(huán)境下在預(yù)計壽命內(nèi)的不同累積電離吸收劑量。不同應(yīng)用環(huán)境即將所述絕緣材料120應(yīng)用在不同的航天器，或應(yīng)用在同一航天器的不同位置。可以理解，不同應(yīng)用環(huán)境還包括航天器處于不同的空間位置。

在所述步驟S500中，先找到所述累積電離吸收劑量在所述特征曲線的特征點。再根據(jù)所述特征點找到對應(yīng)的特征性能參數(shù)值。通過查找到的所述特征性能參數(shù)值預(yù)測所述絕緣材料在軌性能退化狀況。具體地，在一個實施例中，所述步驟S500包括：

S510，根據(jù)所述不同累積電離吸收劑量在所述特征曲線內(nèi)查找所述絕緣材料120對應(yīng)的特征性能參數(shù)值；

S520，若所述絕緣材料120的特征性能參數(shù)值仍然滿足空間應(yīng)用需求，則預(yù)測所述絕緣材料在軌性能退化狀況；

S530，若所述絕緣材料120的特征性能參數(shù)值已經(jīng)不能滿足空間應(yīng)用需求，則禁止在上述應(yīng)用環(huán)境下使用所述絕緣材料。

空間應(yīng)用需求即將所述絕緣材料120應(yīng)用于空間環(huán)境時，所述絕緣材料120的特征性能參數(shù)要滿足一定條件。如要滿足所述絕緣材料120在空間使用時的電學(xué)性能需求、力學(xué)性能需求、熱學(xué)性能需求。

通過上述絕緣材料在軌性能退化的預(yù)測方法，還可以進一步獲得所述絕緣材料在軌性能退化報告。

所述絕緣材料在軌性能退化報告至少可以包括以下內(nèi)容：

(1)所述絕緣材料120的相關(guān)信息。包括：絕緣材料的分子量、密度、厚度、承制方、控制標(biāo)準(zhǔn)、牌號、日期代碼和承制方給定的其他識別號；

(2)輻照過程的相關(guān)信息。包括輻照過程中各種輻照條件參數(shù)值和輻照過程應(yīng)滿足的各種要求。如：輻照劑量值、溫度、濕度、壓強及所述輻射源110與所述絕緣材料120的間距。束流控制要求、輻照場均勻性要求、輻照劑量率或注量率要求、輻照能量要求及輻照劑量要求。

(3)預(yù)測所述絕緣材料在軌性能退化狀況。預(yù)測在所述預(yù)計壽命內(nèi)，所述絕緣材料120在軌性能退化狀況。若所述絕緣材料120的特征性能參數(shù)值仍然滿足空間應(yīng)用需求，則得出所述絕緣材料在軌性能退化率。若所述絕緣材料120的特征性能參數(shù)值已經(jīng)不能滿足空間應(yīng)用需求，則所述絕緣材料120不適合應(yīng)用于所述預(yù)計壽命內(nèi)的工程。

具體實施例1：

在具體實施例1中，選用絕緣材料聚乙烯PE，對所述絕緣材料聚乙烯PE進行在軌性能退化的測試。

(1)選用同一牌號同一批次，厚度均勻一致的片狀絕緣材料聚乙烯PE。所述片狀絕緣材料聚乙烯PE未受到過空間輻射及類似的地面輻照。將所述片狀絕緣材料聚乙烯PE分為5組，每組8片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE。從每組所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中選取1片作為對比樣品。所述對比樣品不進行輻照。對每組剩余的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE進行輻照。

(2)選用可穿透所述片狀絕緣材料聚乙烯PE的輻照能量為1MeV的電子輻射源。在大氣環(huán)境中，將所述片狀絕緣材料聚乙烯PE置于樣品臺130。在常溫常壓下，采用輻照能量為1MeV的電子輻射源進行輻照。所述電子輻射源可同時輻照7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE。在輻照過程中，所述片狀絕緣材料聚乙烯PE與所述電子輻射源間距1m。將所述5組片狀絕緣材料聚乙烯PE分別采用5個不同輻照劑量進行輻照。輻照注量率為5×10¹¹cm^-2s^-1。由于輻照時間與輻照劑量和劑量率或注量率有關(guān)，所以所述5組片狀絕緣材料聚乙烯PE的選取不相等的輻照時間。所述電子輻射源的輻照場均勻性誤差小于10％的要求?？梢圆捎盟鍪骺刂葡到y(tǒng)140控制所述輻照過程中的輻照束流，輻照束流的測量誤差小于10％，滿足束流控制的要求。

(3)輻照后的所述片狀絕緣材料聚乙烯PE進行移位測試。將輻照后的所述片狀絕緣材料聚乙烯PE置于測試臺340，然后用測試儀器330對所述片狀絕緣材料聚乙烯PE的特征性能參數(shù)進行測定。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中選取2片測試電學(xué)性能。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中選取另外2片測試力學(xué)性能。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中再選取另外2片測試熱學(xué)性能。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中，最后剩余的1片作為測試備用樣品。當(dāng)測試過程出現(xiàn)不可解決的問題時，所述備用樣品能夠彌補測試數(shù)據(jù)的空缺。

具體實施例2：

在具體實施例2中，選用絕緣材料聚乙烯PE，對所述絕緣材料聚乙烯PE進行在軌性能退化的測試。

(1)選用同一牌號同一批次，厚度均勻一致的片狀絕緣材料聚乙烯PE。所述片狀絕緣材料聚乙烯PE未受到過空間輻射及類似的地面輻照。將所述片狀絕緣材料聚乙烯PE分為4組，每組選擇8片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE。從每組所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中選取1片作為對比樣品。所述對比樣品不進行輻照。對每組剩余的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE進行輻照。

(2)選用可穿透所述片狀絕緣材料聚乙烯PE的輻照能量為10MeV的質(zhì)子輻射源。在常溫下，真空環(huán)境中，將所述片狀絕緣材料聚乙烯PE置于樣品臺130。所述片狀絕緣材料聚乙烯PE與所述質(zhì)子輻射源間距約10cm。輻照注量率為5×10⁸cm^-2s^-1。所述質(zhì)子輻射源的輻照場均勻性誤差小于10％的要求?？梢圆捎盟鍪骺刂葡到y(tǒng)140控制所述輻照過程中的輻照束流，輻照束流的測量誤差小于10％，滿足束流控制的要求。由于所述質(zhì)子輻射源不可同時輻照7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE。整個輻照過程中，需要固定輻照條件不變，對每組的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE進行7次相同輻照劑量的輻照。將所述4組片狀絕緣材料聚乙烯PE分別采用4個不同輻照劑量進行輻照。

(3)輻照后的所述片狀絕緣材料聚乙烯PE進行移位測試。將輻照后的所述片狀絕緣材料聚乙烯PE置于測試臺340，然后用測試儀器330對所述片狀絕緣材料聚乙烯PE的特征性能參數(shù)進行測定。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中選取2片測試電學(xué)性能。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中選取另外2片測試力學(xué)性能。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中再選取另外2片測試熱學(xué)性能。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚乙烯PE中，最后剩余的1片作為測試備用樣品。當(dāng)測試過程出現(xiàn)不可解決的問題時，所述備用樣品能夠彌補測試數(shù)據(jù)的空缺。

根據(jù)具體實施例1和具體實施例2對所述片狀絕緣材料聚乙烯PE的測試結(jié)果，繪制了絕緣材料的特征性能測試與電離吸收劑量的關(guān)系曲線。圖3給出了絕緣材料聚乙烯PE的介電常數(shù)與電離吸收劑量的關(guān)系曲線。圖4給出了絕緣材料聚乙烯PE的拉伸強度與電離吸收劑量的關(guān)系曲線。圖5給出了絕緣材料聚乙烯PE的起始降解溫度與電離吸收劑量的關(guān)系曲線。圖中各點分別表示采用不同的輻射源，不同的輻照劑量進行輻照后，所述絕緣材料聚乙烯PE的特征性能參數(shù)值?？梢钥闯觯捎貌煌椛湓摧椪諘r，所述片狀絕緣材料聚乙烯PE的特征性能變化隨電離吸收劑量的變化趨勢一致。這說明所述片狀絕緣材料聚乙烯PE由不同輻射源導(dǎo)致的性能退化只取決于電離吸收劑量，與輻射源無關(guān)。

可以理解，根據(jù)不同的輻射源可以設(shè)定不同的環(huán)境。只要輻照條件滿足所述束流控制要求、輻照場均勻性要求、輻照劑量率或注量率要求、輻照能量要求及輻照劑量要求即可。

根據(jù)具體實施例1和具體實施例2所述片狀絕緣材料聚乙烯PE介電常數(shù)與電離吸收劑量的關(guān)系曲線進行數(shù)據(jù)擬合，獲得如圖6所示的特征曲線?？梢岳斫猓瑯涌梢垣@得所述絕緣材料聚乙烯PE拉伸強度與電離吸收劑量的特征曲線。同樣可以獲得所述絕緣材料聚乙烯PE起始降解溫度與電離吸收劑量的特征曲線。這里不再一一列出。

采用計算機模擬設(shè)備410對所述絕緣材料聚乙烯PE在預(yù)計壽命內(nèi)進行空間環(huán)境模擬計算，以獲得所述絕緣材料聚乙烯PE的累積電離吸收劑量。

基于獲得的所述絕緣材料聚乙烯PE的特征曲線和模擬空間環(huán)境計算獲得的累積電離吸收劑量，預(yù)測所述絕緣材料聚乙烯PE的電學(xué)性能在軌性能退化狀況。同樣的，基于獲得的力學(xué)和熱學(xué)性能與電離吸收劑量擬合后的特征曲線，預(yù)測所述樣品PE的力學(xué)和熱學(xué)性能在軌性能退化狀況。

具體實施例3：

在具體實施例3中，選用絕緣材料聚四氟乙烯PTFE，對所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE進行在軌性能退化的測試。

(1)選用同一牌號同一批次厚度均勻一致的片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE。所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE未受到過空間輻射及類似的地面輻射。將所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE分為3組，每組8片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE。從每組所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE中選取1片作為對比樣品。所述對比樣品不進行輻照。對每組剩余的7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE進行輻照。

(2)選用可穿透所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的輻射能量為1MeV的電子輻射源。在大氣環(huán)境中，將所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE置于樣品臺130。在常溫常壓下，采用輻照能量為1MeV的電子輻射源進行輻照。所述電子輻射源可同時輻照7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE。在輻照過程中，所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE與所述電子輻射源間距1m。將所述3組片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE分別采用3個不同輻照劑量進行輻照。輻照注量率為5×10¹¹cm^-2s^-1。由于輻照時間與輻照劑量和劑量率或注量率有關(guān)，所以所述3組片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的選取不相等的輻照時間。所述電子輻射源的輻照場均勻性誤差小于10％的要求。可以采用所述束流控制系統(tǒng)140控制所述輻照過程中的輻照束流，輻照束流的測量誤差小于10％，滿足束流控制的要求。

(3)輻照后的所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE進行移位測試。將輻照后的所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE置于測試臺340，然后用測試儀器330對所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的特征性能參數(shù)進行測定。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE中選取6片測試力學(xué)性能。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE中，最后剩余的1片作為測試備用樣品。當(dāng)測試過程出現(xiàn)不可解決的問題時，所述備用樣品能夠彌補測試數(shù)據(jù)的空缺。

具體實施例4：

在具體實施例4中，選用絕緣材料聚四氟乙烯PTFE，對所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE進行在軌性能退化的測試。

(1)選用同一牌號同一批次，厚度均勻一致的片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE。所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE未受到過空間輻射及類似的地面輻照。將所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE分為4組，每組選擇8片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE。從每組所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE中選取1片作為對比樣品。所述對比樣品不進行輻照。對每組剩余的7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE進行輻照。

(2)選用可穿透所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的輻照能量為10MeV的質(zhì)子輻射源。在常溫下，真空環(huán)境中，將所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE置于樣品臺130。所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE與所述質(zhì)子輻射源間距約10cm。輻照注量率為5×10⁸cm^-2s^-1。所述質(zhì)子輻射源的輻照場均勻性誤差小于10％的要求?？梢圆捎盟鍪骺刂葡到y(tǒng)140控制所述輻照過程中的輻照束流，輻照束流的測量誤差小于10％，滿足束流控制的要求。由于所述質(zhì)子輻射源不可同時輻照7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE。整個輻照過程中，需要固定輻照條件不變，對每組的7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE進行7次輻照。將所述4組片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE分別采用4個不同輻照劑量進行輻照。

(3)輻照后的所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE進行移位測試。將輻照后的所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE置于測試臺340，然后用測試儀器330對所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的特征性能參數(shù)進行測定。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE中選取6片測試力學(xué)性能。在進行輻照的7片所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE中，最后剩余的1片作為測試備用樣品。當(dāng)測試過程出現(xiàn)不可解決的問題時，所述備用樣品能夠彌補測試數(shù)據(jù)的空缺。

根據(jù)具體實施例3和具體實施例4對所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的測試結(jié)果，繪制了絕緣材料的特征性能測試與電離吸收劑量的關(guān)系曲線。圖7給出了絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的拉伸強度與電離吸收劑量的關(guān)系曲線。圖8給出了絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的斷裂延伸率與電離吸收劑量的關(guān)系曲線。圖中各點分別表示采用不同的輻射源，不同的輻照劑量進行輻照后，所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的特征性能參數(shù)值?？梢钥闯?，采用不同輻射源輻照時，所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的特征性能變化隨電離吸收劑量的變化趨勢一致。這說明所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE由不同輻射源導(dǎo)致的性能退化只取決于電離吸收劑量，與輻射源無關(guān)。

可以理解，根據(jù)不同的輻射源可以設(shè)定不同的環(huán)境。只要輻照條件滿足所述束流控制要求、輻照場均勻性要求、輻照劑量率或注量率要求、輻照能量要求及輻照劑量要求即可。

可以理解，對于具體實施例3和具體實施例4獲得的所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE拉伸強度與電離吸收劑量的關(guān)系曲線同樣可以進行數(shù)據(jù)擬合，獲得特征曲線。同樣可以獲得所述片狀絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的斷裂延伸率與電離吸收劑量的特征曲線。這里不再一一列出。

采用計算機模擬設(shè)備410對所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE在預(yù)計壽命內(nèi)進行空間環(huán)境模擬計算，以獲得所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的累積電離吸收劑量。

基于獲得的所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的特征曲線和模擬空間環(huán)境計算獲得的累積電離吸收劑量，預(yù)測所述絕緣材料聚四氟乙烯PTFE的各種特征性能在軌性能退化狀況。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。