橡膠O型圈密封結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠，因而被廣泛使用。在飛機和航天器中，也經(jīng)常采用這種密封結(jié)構(gòu)，液壓O型圈的硅橡膠，由于硅橡膠是高分子聚合物，空間的各種環(huán)境條件特別是原子氧對其密封性能的影響不可忽視[ 3, 4]。低地球軌道( LEO)的空間環(huán)境主要由N2、 O2、 Ar、 He、 H 和原子氧AO(Atomic Oxygen) 組成,其中原子氧的含量最高約占 80%, 作為LEO 環(huán)境中含量最多的粒子，原子氧是氧分子在波長小于243 nm 的太陽紫外線的光致分解作用下而形成的[ 5]。原子氧不僅具有很強的氧化性，而且當飛行器以軌道速度在LEO 中運行時,原子氧以7~ 8km/ s 的相對速度撞擊材料表面，其撞擊材料的平均動能可達 4~ 5eV，從而引起材料性能的變化造成密封效果發(fā)生變化，所以對于要求泄漏率很小的長期密封，必須研究原子氧對其密封性能影響的規(guī)律。
橡膠O型圈在經(jīng)過一定時間的原子氧作用后其質(zhì)量減小，原子氧暴露時間越長O 型圈的質(zhì)量變化越大，而且O 型圈的暴露面積越大，其質(zhì)量變化量越大.
橡膠O型圈的硅橡膠 863-3-1和硅橡膠863-3-3 材料, 在實驗中O 型圈的壓縮率為40%, 溫度為常溫狀態(tài).橡膠O型圈在經(jīng)過原子氧作用之后泄漏率比原子氧作用前明顯增大, 并且原子氧作用時間越長泄漏率越大, 其增量約為 9. 4% ~44. 6% .由此可知,原子氧效應(yīng)對橡膠O型圈的泄漏率影響比較大，而且原子氧和紫外線的綜合作用對泄漏率的影響比原子氧單獨作用的影響更大。
原子氧效應(yīng)對橡膠O型圈性能的影響,原子氧作用之前的表面非常光滑, 幾乎沒有表面損傷;在小通量暴露實驗后表面有了一些變化, 有少量的地方出現(xiàn)一些點狀的凹坑，可能是原子氧對硅橡膠的作用結(jié)果。.在經(jīng)過較大通量的原子氧作用后,表面形貌變化較大,由光滑變得高低起伏呈溝壑狀, 說明原子氧作用的時間對硅橡膠材料的O 型圈的表面形貌有較大的影響。尤其原子氧和紫外輻射綜合作用后,O 型圈表面不但呈溝壑狀, 而且有較多的部分表面出現(xiàn)微小的凹坑, 因此,紫外線輻射和原子氧的綜合作用對O 型圈的影響更加顯著。
原子氧對O型圈表面有很大的剝蝕效應(yīng); O 型圈經(jīng)過原子氧暴露后, 質(zhì)量減少、 泄漏率明顯增大;暴露時間越長,表面形貌受到的損壞越嚴重、質(zhì)量減少量越多,泄漏率也就越大。 原子氧和紫外線的綜合作用對O 型圈泄漏率影響更加明顯。
