[实用新型]适用于微重力环境的材料微生物腐蚀试验装置

说明书

本实用新型公开了适用于微重力环境的材料微生物腐蚀试验装置，包括培养池、培养组件、导液管和储液袋，所述培养池包括培养池外壳和培养池上盖，所述培养组件设置在所述培养池内，所述培养组件包括排列形成“三明治”式结构的供给层、受试微生物、受试材料层和储液层；所述供给层和所述储液层之间设有导液层并通过所述导液层连接；所述储液层通过所述导液管连接所述储液袋，所述储液袋内装有所述受试微生物生长所需的营养物质，所述导液管上设有蠕动泵，所述储液层、所述供给层和所述导液层由亲水材料组成，所述储液层的厚度大于所述导液层的厚度，所述导液层的厚度大于所述供给层的厚度。

技术领域

本实用新型属于空间技术试验的领域，具体涉及适用于微重力环境的材料微生物腐蚀试验装置。

背景技术

目前，空间载人密闭环境条件下，滋生的细菌和真菌等微生物能在密闭舱室内的金属或合金材料器件、高分子复合材料、无机非金属等电路板和仪表盘以及宇航服装等材料上形成微生物膜，它们的生长繁殖和代谢会腐蚀这些材料，产生微生物腐蚀问题，这会严重威胁空间站的长期在轨运行安全。因此，开展空间条件下的材料微生物腐蚀行为的研究具有重要意义。

地面常用的材料微生物腐蚀试验基本包括上清液腐蚀法、液体培养法和固体培养基法。这些试验方法在空间环境中进行将面临一系列困难，特别是源于空间微重力条件引起的流体物理行为变化。在微重力下，由重力引起的对流、沉降、静水压皆趋于消失，气-液界面形式也发生了改变。由此带来的一个重要影响是物质传输条件发生重大变化，在没有较大温差的情况下，微生物新陈代谢所需要的物质交换过程将主要靠扩散来完成。同时由于气-液界面一般会以球面形式随机出现在任何位置，因此会产生微生物因接触不到培养液而得不到正常的物质交换。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于微重力环境的材料微生物腐蚀试验装置，以实现微重力条件下材料表面微生物生长所需的水分或营养物质等供给，并通过供给与否，根据试验需要在合适时间激活微生物萌发，由此实现材料微生物腐蚀试验可控启动。解决了微生物因接触不到培养液而得不到正常物质交换的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供的适用于微重力环境的材料微生物腐蚀试验装置，包括培养池、培养组件、导液管和储液袋，所述培养池包括培养池外壳和培养池上盖，所述培养组件设置在所述培养池内，所述培养组件包括排列形成“三明治”式结构的供给层、受试微生物、受试材料层和储液层；所述供给层和所述储液层之间设有导液层并通过所述导液层连接；所述储液层通过所述导液管连接所述储液袋，所述导液管上设有泵。

优选地，所述受试材料层由聚合物材料、金属材料或陶瓷材料组成。

优选地，所述储液层、所述供给层和所述导液层由亲水材料组成。

优选地，所述储液层、所述供给层和所述导液层由脱脂棉纱布、天然纤维或碳纤维布无尘布中的一种或多种组成。

优选地，所述供给层为单层脱脂棉纱布，所述单层脱脂棉纱布的纱支密度设计为20’S×10’S。

优选地，所述受试微生物为曲霉属、青霉属、枝孢霉属、镰刀菌属、葡萄球菌属、棒状杆菌属、芽孢杆菌属、微球菌属和/或假单胞菌属。

优选地，所述储液层的厚度大于所述导液层的厚度，所述导液层的厚度大于所述供给层的厚度。

优选地，所述储液袋内装有所述受试微生物生长所需的营养物质。

优选地，所述泵为蠕动泵。

本实用新型提供的适用于微重力环境的材料微生物腐蚀试验装置，具有如下有益效果：

1、本实用新型的储液层、供给层和导液层基于亲水材料的毛细作用力将微生物生长所需的水或营养物质等均匀输送到材料表面，实现微重力条件下材料表面微生物生长所需的水、营养物质等供给；