航天器在高真空環境運行時,所用非金屬材料釋放的有機分子污染物易沉積在航天器敏感部件表面,嚴重影響航天器的性能和使用壽命。沸石分子篩材料含有豐富孔道結構,具有獨特的分子吸附特性,可用于在軌分子污染物的吸附控制。
航天器在高真空環境運行時,所用塑料、黏合劑、潤滑劑、有機硅、環氧樹脂、膠帶、溶劑及其他一些非金屬材料會緩慢釋放小分子碳氫類化學物,酸酯類、硅氧烷等有機分子污染物;這些分子污染物易沉積在航天器的光學系統、熱控系統和電池板等敏感部件表面,使航天器的性能下降,甚至影響航天器的使用壽命。此外,這些有機分子污染物也會沉積在載人艙或真空室內,影響航天員的身體健康和敏感部件的性能。隨著空間技術的發展,對航天器的精度、壽命要求越來越高,亟需解決在軌分子污染問題。
在民用領域,利用多孔材料對有機分子污染物進行吸附控制,是一種簡單方便、低成本的有效方法。其中,沸石被認為是一種優異的吸附劑材料,其特點包括:1)孔隙發達,比表面積大,一般可達500m2/g;2)具選擇吸附性,孔徑分布均勻一致,孔徑大小與有機揮發污染物分子動力學直徑相當;3)低壓吸附性能優異,沸石分子篩屬離子型極性吸附劑,孔道表面高度極化,孔道內部有強大的庫侖場和極性,易于吸附極性較強、極化率較大的分子。近年來,沸石分子篩材料受到越來越多的關注,特別是沸石分子吸附涂層,已經被廣泛應用于航天器的在軌污染物控制領域。