Outgassing是什麼?
除氣測試是一種測試,其中材料在高真空和高溫下釋放的揮發性物質被測量為總質量損失(TML)並收集揮發性可冷凝材料(CVCM)。
Outgassing的目的
目的是驗證用於太空船的材料不會污染光學表面和敏感零件。
Outgassing適用於哪些產品?
- 黏合劑和填充材料
- 電纜絕緣層和塗層
- 聚合物結構元件
- 熱控材料
Outgassing應用於哪些行業?
與Outgassing相關的標準
- ASTM E595
- ECSS-Q-ST-70-02
- NASA-STD-6016
Outgassing的測試條件
- 真空
- 標準中定義的高真空度
- 溫度
- ASTM E595 中為 125 °C
- 时间
- 24小時
- 測量數量
- TML(總質量損失)和 CVCM(收集的揮發性可凝結物質)
Outgassing的測試設備
- 高真空系統
- 加熱樣品室和收集板
- 微量天平
- 溫控系統
Outgassing的樣品要求
- 必須按照標準製備樣品質量
- 測試前必須在規定的環境中進行調節
- 初始質量必須在微量天平上測量
- 標準中定義了樣品的數量
Outgassing的測試時程
真空24小時;再加上調節和稱重,需要幾天的時間。
Outgassing的測試程序
- 1對樣品進行調整並測量其品質。
- 2樣品被放置在真空室中。
- 3系統被抽真空至規定的真空。
- 4其在125°C下保持24小時。
- 5對樣品和收集板進行稱重。
- 6計算 TML 和 CVCM。
Outgassing的允收準則
驗收標準在空間規範中給出;通用標準是TML不超過1%,CVCM不超過0.1%。
結果評估
高 CVCM 會導致光學表面污染。在材料選擇時將這兩個值一起評估。
Outgassing測試報告
- 適用標準
- 真空度、溫度和持續時間
- 初始質量和最終質量
- TML 和 CVCM 值
認證
EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證,根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。
是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準;由於認證是基於方法的,因此範圍在報價階段以書面形式確認。
範圍和授權相關規定
- 空間材料規範(ECSS、NASA)
航太測試 — 此測試領域涵蓋哪些內容?
以下段落說明 Outgassing 測試所屬的領域;此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。
航太測試證明設備在飛行環境中持續運作,並為適航文件提供證據。此領域可接受的故障機率比其他產業低數個數量級;這直接決定了測試範圍與驗證負擔。
此領域最顯著的特徵是可追溯性。飛機零件來自哪一爐熔煉、在哪座熱處理爐以何種循環加工、由哪位操作員焊接、由哪位檢驗人員核准,皆有紀錄。測試報告只是此鏈條中的一環;若鏈條斷裂,報告本身不具價值。
環境驗證依循 RTCA DO-160 進行,類別依設備在飛機上的安裝位置而定。安裝於座艙面板的裝置與安裝於機翼內的裝置,在同一章節下可能適用不同類別。因此閱讀 DO-160 報告時,必須清楚哪些章節適用哪些類別。
在軟體與複雜硬體方面,做法完全不同:證據不是測試而是流程保證。DO-178C 針對軟體、DO-254 針對複雜電子硬體,規定開發流程應如何進行以及應產出哪些證據。從需求到程式碼、從程式碼測試到覆蓋率分析,每一步都必須可追溯。測試軟體並不能使其可驗證;流程紀錄才可以。
在材料與特殊製程方面適用另一套規範。焊接採用 AWS D17.1,熱處理測溫採用 SAE AMS 2750,非破壞檢測人員採用 NAS 410。對於特殊製程(熱處理、鍍層、焊接、非破壞檢測、黏合),NADCAP 認證在供應鏈中實際上是強制性的;沒有 NADCAP,就無法向許多原始設備製造商銷售零件。
在品質系統方面採用 AS/EN 9100 系列:製造商適用 9100,維修機構適用 9110,經銷商適用 9120。沒有這些證書,實際上不可能進入航太供應鏈,且稽核比其他產業明顯更為詳盡。
偽冒零件風險是此領域特有的議題。電子元件供應鏈中使用獨立的標準與驗證方法(目視檢查、X光、開封與內部結構檢查、XRF)來偵測偽冒或翻新零件。
太空應用增加了額外層面:真空除氣、輻射耐受性、長時間熱真空循環,以及單一事件效應評估。
此領域的方法群組
環境驗證
RTCA DO-160章節:溫度與高度、振動、衝擊、濕度、沙塵、真菌、鹽霧、液體敏感性、結冰、雷擊。
电磁类
DO-160中的EMC章節;軍用平台上的MIL-STD-461及MIL-STD-704電源特性。
软件与硬件保证
DO-178C软件生命周期与DO-254硬件设计保证证据;需求可追溯性与覆盖率分析。
材料与焊接
AWS D17.1框架下的焊接资质认证、材料力学测试、金相分析与无损检测。
特殊工艺控制
SAE AMS 2750测温、涂层及热处理工艺验证、NADCAP审核准备。
太空环境
热真空循环、放气、辐射耐受性及声学/振动鉴定。
此領域常見混淆之處
- 不存在所谓的"DO-160证书";DO-160是一项测试规范,其输出是鉴定报告。
- 章节和类别的选择来自客户的设备规范;实验室不能自行做出该选择。
- DO-178C与DO-254无法仅靠测试满足;证据在于开发过程的可追溯性。
- AS9100证书并非产品批准;它是质量体系证书,零件批准另行进行。
- 对于特殊工艺,未经NADCAP认证完成的工作即使技术上正确,在供应链中也不被接受。
- MIL-STD-810与DO-160常被混淆:前者为军用规范,后者为民航规范,二者的测试剖面不同。
這些結果支持哪些決策
- 适航性及TSO/ETSO文件
- 进入航空航天供应链及供应商批准
- 特殊工艺批准及NADCAP准备
- 确定设计变更对鉴定的影响
- 假冒零件风险管理及元件验证
相關測試
關於Outgassing的常見問題
TML 和 CVCM 是什麼意思?
TML 是材料損失的總質量的百分比。 CVCM 是這種損失在冷表面上凝結的部分,並且是光學污染的關鍵值。












