CN103890465B - 用于空间环境的密封结构和暴露于空间环境的密封件 - Google Patents

Abstract

一种用于空间环境的密封结构包括密封支承物体、在所述密封支承物体上的密封件以及密封接合物体。所述密封件包括具有密封面的密封件本体以及在所述密封面处的纹理化图案，且所述纹理化图案限定至少一个被遮蔽的槽面。所述密封接合物体通过所述密封件选择性地与所述密封支承物体相接合。所述密封接合物体具有密封面，其中，当所述密封接合物体选择性地与所述密封支承物体相接合时，所述密封接合物体的所述密封面接合所述密封件的所述密封面，且在所述密封支承物体和所述密封接合物体之间压缩所述密封件，从而使至少一个被遮蔽的槽面接合所述密封接合物体的所述密封面。

Description

用于空间环境的密封结构和暴露于空间环境的密封件

在国家航空和航天局(NASA)颁发的合同NNC08CA35C项下，本发明获得了美国政府的支持。美国政府对本发明具有某些权力。

相关申请案的交叉参考

本申请要求于2011年10月20日提交的序列号为61/549,535的美国临时专利申请的权益。

技术领域

本发明大体涉及密封件，更特别的是在空间环境中有用的密封件和密封结构。

背景技术

空间对接系统用于将两个或多个载人宇宙飞船连接在一起。它们被设计为在低地球轨道(LEO)、高地球轨道(HEO)、外星表面上和深空位置中运行。空间对接系统和被暴露于空间环境的物体的其他组件包括在各种位置中的密封件，且这些密封件有时被暴露于空间环境中。一些实例包括在两飞行器之间的主接口上、在窗口上以及在流体和电连接上的密封件。载人和无人航天所必需的宝贵资源(如可饮用水、冷却剂和可呼吸的空气和制冷剂)均是通过密封件而进行保留和限制的。密封件的任何损害或其他损坏增加了加压流体或气体的泄漏率和损失。

这些密封件必须能承受多次使用并承受住这些密封件所暴露于的运行温度极限，且因此其是由聚合物所制成的。聚合物会受到空间环境的负面影响，包括紫外光形式的太阳辐射和反应性元素，如原子氧。这些密封件所暴露于的辐射和反应性元素(如原子氧)在短的时间跨度中危及密封件的密封面。

通常，将理解的是辐射暴露的强度会在绕轨道运行的期间发生变化。例如，图1A示出在绕天体E(如行星地球)的太阳惯性轨道中的密封件14，密封件14具有延伸或垂直于入射辐射光线R的方向的密封面18，如例如源自恒星S(如太阳)的那些入射辐射光线R。密封件14被示意性地示为形如梯形以示出太阳惯性轨道的性质是很容易理解的。一般而言，可以看出物体(在这里只是通过密封件14所示意性地表示)的方向相对于远处物体(在这里通过恒星S所表示)保持不变，且相对于正在绕行的天体(在这里为天体E)而变化。因此，就太阳惯性轨道而言，密封面18保持垂直于光线R，且因此，除非隐藏在天体E之后，密封面18接收全部强度的光线R。

图1B中示意性地示出局部垂直/局部水平(LVLH)且采用相同的编号和字母以标识本文示意性地表示出的组件。在LVLH的轨道中，密封件相对于正在绕行的天体E保持它的方向，且因此当未隐藏在天体E之后时，在密封面18上的光线R的入射角变化。图2示出非纹理化密封面18的一小部分和在绕轨道运行期间在其上暴露于辐射光线的位置A。点A相对太阳辐射光线R和其他反应性元素的来源的相对方向从点C变化至点D变化至点E。图3示出在位置A上暴露的归一化水平。

通常，至空间环境中辐射光线和反应性元素的暴露会损坏密封面和密封件。这些密封件趋于由弹性体所制成且辐射和反应性元素会使弹性体变脆并在分子水平上腐蚀，从而导致收缩和开裂。开裂的表面不会形成良好的密封。这损坏了密封件的功能。任务剖面(mission profile)和持续时间是由聚合物密封件的抵抗空间环境的能力限制的。目前，还没有能抵抗空间环境长达4天以上的聚合物密封件。因此，在本领域中需要改善密封件的抵抗空间环境的有害影响的能力。

发明内容

本发明的第一实施方案提供了一种用于空间环境的密封结构，其包括：密封支承物体；在所述密封支承物体上的密封件，所述密封件包括：具有密封面的密封件本体以及在密封面处的纹理化图案，且所述纹理化图案限定至少一个被遮蔽的槽面；以及通过所述密封件选择性地与所述密封支承物体相接合的密封接合物体，所述密封接合物体具有密封面，其中，当所述密封接合物体选择性地与所述密封支承物体相接合时，所述密封接合物体的所述密封面接合所述密封件的所述密封面，且在密封支承物体和密封接合物体之间压缩所述密封件，从而使至少一个被遮蔽的槽面接合所述密封接合物体的所述密封面。

第二实施方案提供了如在第一实施方案中所述的密封结构，其中纹理化图案被成形使得在空间环境中绕轨道而行时且所述密封接合物体不与所述密封支承物体选择性地相接合时，至少一个被遮蔽的槽面相比所述密封面暴露于空间环境更少地暴露于空间环境。

第三实施方案提供了如在第一或第二实施方案中所述的密封结构，其中所述纹理化图案包括多个槽，其形成于密封件本体中并在所述密封面处开口。

第四实施方案提供了如在第一至第三实施方案中任一实施方案中所述的密封结构，其中所述槽中的每一个包括底面和从所述底面向上延伸的相对的壁面，所述底面和所述相对的壁面充当所述至少一个被遮蔽的槽面。

第五实施方案提供了如在第一至第四实施方案中任一实施方案中所述的密封结构，其中密封接合物体接合所述槽的所述底面。

第六实施方案提供了如第一至第五实施方案中任一实施方案中所述的密封结构，其中所述槽的所述底面是按选自平的、凹的、凸的、倾斜的和其组合所组成的组的方式而成形的。

第七实施方案提供了如第一至第六实施方案中任一实施方案中所述的密封结构，其中所述纹理化图案包括从密封件的所述密封面延伸的多个突出物。

第八实施方案提供了如第一至第七实施方案中任一实施方案中所述的密封结构，其中突出物包括底面和从底面向下延伸并限定至少一个被遮蔽的密封面部分的相对的侧壁面。

第九实施方案提供了一种暴露于空间环境的密封件，从而使密封件暴露于辐射的变化入射角和/或反应性元素，密封件包括：具有密封面的密封件本体以及在所述密封面处的纹理化图案，所述纹理化图案限定至少一个被遮蔽的槽面。

第十实施方案提供了如在第九实施方案中所述的密封件，其中当在空间环境中时，至少一个被遮蔽的槽面相比所述密封面暴露于空间环境更少地暴露于空间环境。

第十一实施方案提供了如第九或第十实施方案中任一项所述的密封件，其中纹理化图案包括多个槽，其形成于密封件本体中并在所述密封面处开口。

第十二实施方案提供了如第九至第十一实施方案中任一实施方案中所述的密封件，其中所述槽中的每一个包括底面和从所述底面向上延伸的相对的壁面。

第十三实施方案提供了如第九至第十二实施方案中任一实施方案中所述的密封件，其中接合物体的密封接合面与至少一个被遮蔽的槽面在所述至少一个被遮蔽的槽面的底面处相接合。

第十四实施方案提供了如第九至第十三实施方案中任一实施方案中所述的密封件，其中在密封面处的纹理化图案选自方底、凹底、凸底、倾斜底或其组合所组成的组。

第十五实施方案提供了如第九至第十四实施方案中任一实施方案中所述的密封件，其中纹理化图案包括从密封件的所述密封面延伸的多个突出物。

第十六实施方案提供了如第九至第十五实施方案中任一实施方案中所述的密封件，其中所述突出物中的每一个包括底面和从所述底面向下延伸的相对的壁面。

附图说明

图1A示出在绕天体的太阳惯性轨道中的密封件的示意图。

图1B示出在绕天体的局部垂直/局部水平(LVLH)轨道中的密封件的示意图。

图2为非纹理化密封面的一小部分以及在绕轨道运行期间在其上暴露于辐射光线的位置A的示意图。

图3示出在图2的位置A上至太阳辐射光线的暴露的归一化水平的图形示意图。

图4为正视图中密封结构的实施方案的示意图，但其中未示出其的一部分，即密封接合构件。

图5为沿图4的线5-5所取的采用槽的密封结构的横截面的示意图。

图6为采用槽的密封件的纹理化图案的放大视图的示意图。

图7为纹理化密封面的一小部分以及在绕LVHV轨道运行期间在其上暴露于辐射光线的位置B的示意图。

图8示出在图7的位置B上至太阳辐射光线的暴露的归一化水平的示意图。

图9A为将要移至与采用具有槽的密封件的密封支承物体相接合的密封接合物体的示意图。

图9B为与采用具有槽的密封件的密封支承物体相接合的密封接合物体的示意图。

图10为多个槽形状的示意图。

图11为采用槽的密封件的纹理化图案的小的代表性部分的尺寸的示意图。

图12为采用突出物的密封结构的横截面的示意图。

图13为采用突出物的密封件的纹理化图案的放大视图的示意图。

图14为纹理化密封面的一小部分以及在绕LVHV轨道运行期间在其上暴露于辐射光线的位置V、X、Y和Z的示意图。

图15A为将要移至与采用具有突出物的密封件的密封支承物体相接合的密封接合物体的示意图。

图15B为与采用具有突出物的密封件的密封支承物体相接合的密封接合物体的示意图。

图16为多个突出物形状的示意图。

图17为采用突出物的密封件的纹理化图案的小的代表性部分的尺寸的示意图。

具体实施方式

在图4的正视图中示出根据本发明的密封结构的实施方案的部分，图5中以横截面示出整个密封结构，横截面沿图4中的线5-5所取且还包括图4中不可见的密封接合物体124。图4示出其中具有密封件114的密封支承物体112。如图5所示，密封结构由数字110所表示。密封结构110包括密封支承物体112和在密封支承物体112上的密封件114。密封件114包括具有密封面118的密封件本体116以及在密封面118处的纹理化图案120。

如图6中的放大视图所示，纹理化图案120限定至少一个被遮蔽的槽面122。参照回图5，密封结构110也包括通过密封件114选择性地与密封支承物体112相接合的密封接合物体124。密封接合物体124具有密封面126，其在密封接合物体124选择性地与密封支承物体112相接合时接合密封件114的密封面118。在密封支承物体112和密封接合物体124之间压缩密封件114，从而使至少一个被遮蔽的槽面122接合密封接合物体124的密封面126。举例说明，密封支承物体可以是具有对接位置的空间站，且在对接位置提供密封件以提供适当的接口，从而以适当密封的方式与另一宇宙飞船相接合。与空间站对接的宇宙飞船将为上述密封接合物体。当它们接合时，它们将形成根据本发明的密封结构。

在图4-图6的实施方案中，纹理化图案120包括多个槽128，其形成于密封件本体116中并在密封件114的密封面118上开口。这些槽128由底面130和从底面130向上延伸的相对的侧壁132和134所限定。将要理解的是，底面130和相对的侧壁132、134为被遮蔽的槽面122。这些被遮蔽的槽面改善了密封件，如将在下面更充分地公开。

通过图2和图3与图7和图8的比较可以看出，被遮蔽的槽面122在LVLH轨道(如图1B所示的轨道)中接收至辐射光线R的较少数量的暴露。如已经指出的，图2示出了非纹理化密封面18的一小部分和在绕轨道运行期间在其上暴露于辐射光线的位置A。点A相对太阳辐射光线R和其他反应性元素的来源的相对方向从点C变化至点D变化至点E。图3示出在位置A上暴露的归一化水平。通过比较，图7示出本发明的密封件114的小的代表性部分，其示出密封件本体116中的密封面118和单槽128，以及在底面130宽度中心的位置B。点B相对太阳辐射光线R和其他反应性元素的来源的相对方向从点C变化至点D变化至点E。图8示出在位置B上暴露的归一化水平。位置B在被遮蔽的槽面122上。它被相对的侧壁132和134所遮蔽，且因此是不暴露的。将很容易理解的是，侧壁132、134也是被遮蔽的槽面122，且所有被遮蔽的槽面区域接收较少的暴露。

根据这种一般理解，参照图9A和图9B描述密封接合物体124与密封支承物体112的接合。图9A和图9B提供密封件114中的单槽的示意图并示出密封接合物体124与密封支承物体112上载有的密封件114的接合。在图9A中，密封接合物体124不与密封件114相接合，但箭头是表示要将密封接合物体124移至实现该接合。事实上，密封接合物体124对密封件114施加很强的压力以压缩密封件114并使槽128翘曲，如图9B所示。在图9A中，采用对角散列线以有助于从视觉上理解被遮蔽的槽面122。因此，可以看出，当密封接合物体124的密封面126与密封件114接触并对其施加压力时，槽128的侧壁132和134被压缩和翘曲以使密封接合物体124不仅与侧壁132和134的被遮蔽的槽面122相接合，而且与底面130的被遮蔽的槽面122相接合。因为较少地损坏密封件114的被遮蔽的槽部分122，如上面已经描述的，所以与现有密封件相比，通过密封接合物体124创建了更强且因此更好的密封件。

虽然目前公开的实施方案已示出矩形横截面的槽，但应注意的是槽也可采用其他的形状，如图10中的实例所提供的，其示出了在槽128a、128b、128c、128d、128e和128f上的多个槽形状。在一些实施方案中，槽128的底面可按选自平的、凹的、凸的、倾斜的和其组合所组成的组的方式而成形。侧壁可以被成形以与底部形成垂直角度、与底部形成锐角和与底部形成钝角，且一侧壁可形成一种类型的角度而另一侧壁则形成不同类型的角度。

图4中所示的纹理化图案120仅位于密封件114的密封面118的宽度的中间部分，但应理解的是，可沿密封件114的整个宽度重复槽128。可替代地，可在一个或多个不同的位置上成簇地提供呈槽128形式的纹理化图案120，从而使密封面沿其宽度在纹理化部分和非纹理化部分之间交替。纹理化图案的一个或多个位置不必在密封件的中间，但也可偏向一侧或另一侧或沿宽度展开。该簇将包括一个或多个槽。在一些实施方案中，每一簇将包括两个或多个槽。在一些实施方案中，无论是在一个位置或是多个不同的位置处，纹理化图案延伸横跨密封件宽度的2％以上。在其他实施方案中，纹理化图案延伸横跨密封件宽度的10％以上，在其他实施方案中，20％以上，在其他实施方案中，25％以上，在其他实施方案中，30％以上，和在其他实施方案中，40％以上，在其他实施方案中，密封件宽度的50％以上。在其他实施方案中，纹理化图案延伸横跨小于密封件宽度的100％，在其他实施方案中，小于90％，在其他实施方案中，小于80％，在其他实施方案中，小于70％，且在其他实施方案中，小于密封件宽度的60％。

参照图11，提供指导以根据本发明的一些实施方案选择用于槽的特定尺寸。所示的密封件114具有宽度为W且深度为D的槽128。在一些实施方案中，槽128将通过压缩降至最低点(即密封接合物体124的密封面126将接触一个或多个槽128的底面130)；然而，在其他实施方案中，无需发生这种情况，这是因为侧壁132和134的被遮蔽的面将接触密封接合物体124的密封面126，从而创建密封，而无需将槽降至最低点。在一些实施方案中，优选为密封接合物体124的密封面126接合一个或多个槽128的底面130。

在一些实施方案中，槽128的深度D和密封接合物体124所实现的压缩幅度MC(即密封面被压缩的距离)之间有相关性。在一些实施方案中，D小于MC的100％，在其他实施方案中，D小于90％，在其他实施方案中，小于80％，在其他实施方案中，小于70％，在其他实施方案中，小于60％，在其他实施方案中，小于50％，在其他实施方案中，小于40％，且在其他实施方案中，小于MC的30％。在一些非矩形槽的实施方案中，如图10中所例示的那些，槽底部的最高点被认为是用于评估深度以比较D和MC，如上所述。在一些实施方案中，MC大于D的50％，在其他实施方案中，大于60％，在其他实施方案中，大于70％，在其他实施方案中，大于80％，在其他实施方案中，大于90％且在其他实施方案中，大于D的100％。

在一些实施方案中，槽的间隔很窄以使槽宽度与槽间隔相同，且以D的50％压缩密封件以接合槽的底部，要理解的是材料的压缩将使材料离开原位，从而使底部被推向密封接合物体。在一些实施方案中，槽的间隔很宽，且以D的100％或更多压缩密封件以接合槽的底部。在一些实施方案中，有非常少的槽，且以D的100％或更多压缩密封件以接合槽的底部。

在一些实施方案中，W与D的比率W/D为1/10至10/1。在其他实施方案中，比率W/D为1/5至5/1，在其他实施方案中，为1/3至3/1，且在其他实施方案中，为1/2至2/1。在其他实施方案中，W/D为2/1至1/10，在其他实施方案中，比率W/D为1/1至1/4，在其他实施方案中，为1/1至1/2。在一些实施方案中，在同一密封件中有具有不同W/D比率的槽128。

根据本发明的密封结构的第二实施方案示于图12中且以数字210表示。密封结构210包括密封支承物体212和在密封支承物体212上的密封件214。密封件214包括具有密封面218的密封件本体216以及在密封面218处的纹理化图案220。在该实施方案中，通过从密封面218向上延伸而形成的多个突出物228提供纹理化图案220。这些突出物228由顶面230和从顶面230向下延伸的相对的侧壁232和234所限定，如图13所示。

如图13中的放大视图所示，突出物228限定了至少一个被遮蔽的突出物面，如在222处的，且也限定了被遮蔽的密封面223。这可参照图14来理解，图14与图7类似但却显示出相对于密封件214的LVLH轨道。图14示出本发明的密封件214的小的代表性部分，其示出密封面218和从密封件本体216的密封面218延伸的单突出物228。位置V被指定在侧壁232高度的中心，位置X被指定在侧壁234高度的中心，位置Y被指定在与侧壁232稍微间隔开来的密封面上且位置Z被指定在与侧壁234稍微间隔开来的密封面上。点V、X、Y和Z相对于太阳辐射光线R和其他反应性元素的来源的相对方向从点C变化至点D变化至点E。将理解的是，随着方向从点C变化至点D，位置V和Y被遮蔽，且随着方向从点D变化至点E，位置X和Z被遮蔽。因此，突出物228提供了被遮蔽的突出物面和被遮蔽的密封面，被遮蔽的密封面应被理解为密封面218的被遮蔽的部分。

参照回图12，密封结构210也包括通过密封件214与密封支承物体212选择性地相接合的密封接合物体224。密封接合物体224具有密封面226，其当密封接合物体224选择性地与密封支承物体212相接合时接合密封件214的密封面218。在密封支承物体212和密封接合物体224之间压缩密封件214，从而使至少一个被遮蔽的槽面222接合密封接合物体224的密封面226。

根据这种一般理解，参照图15A和图15B描述具有密封面226的密封接合物体224与密封支承物体212的接合。图15A和图15B提供密封件214中的单槽的示意图并示出密封接合物体224与密封支承物体212上载有的密封件214的接合。在图15A中，密封接合物体224不与密封件214相接合，但箭头是表示要将密封接合物体224移至实现该接合。事实上，密封接合物体224对密封件214施加很强的压力以进行压缩并使突出物228翘曲，以及接触并至少稍微向下压缩密封面218(在图15A所示的方向上)，如图15B所示。在图15A中，采用对角散列线以有助于从视觉上理解被遮蔽的突出物面222和被遮蔽的密封面223。值得注意的是，虽然至少在一些程度上遮蔽了所有密封面，但在与突出物相邻的小区域中提供了对角线，这是因为其可根据辐射的变化入射角而得到最多的遮蔽。因此，可以看出，当密封接合物体224的密封面226与密封件214相接触并对其施加压力时，突出物228的侧壁232和234和顶面230被压缩并翘曲以使密封接合物体224与侧壁232和234的被遮蔽的槽面222的至少一部分和被遮蔽的密封面223相接合。因为较少地损坏密封件214的被遮蔽的部分，如上面已描述的，所以通过密封接合物体224创建了更强且因此更好的密封件。

虽然目前公开的实施方案已示出矩形横截面的突出物，但应注意的是突出物也可采用其他的形状，如图16中的实例所提供的，其示出了在突出物228a、228b、228c、228d、228e、228f、228g上的多个突出物形状。在一些实施方案中，突出物228的顶面可按选自平的、凹的、凸的、倾斜的和其组合所组成的组的方式而成形。侧壁可以被成形以与密封面形成垂直角度、与密封面形成锐角和与密封面形成钝角，且一侧壁可形成一种类型的角度而另一侧壁则形成不同类型的角度。

如上面关于图4中所示的纹理化图案120仅位于密封件114的密封面118的宽度的中间部分所公开的，应理解的是，可沿密封件214的整个宽度重复突出物228。可替代地，可在一个或多个不同的位置上成簇地提供呈突出物228形式的纹理化图案220，从而使密封面沿其宽度在纹理化部分和非纹理化部分之间交替。纹理化图案的一个或多个位置不必在密封件的中间，但也可偏向一侧或另一侧或沿宽度展开。该簇将包括一个或多个突出物。在一些实施方案中，该簇将包括两个或多个突出物。在一些实施方案中，无论是位于一个位置或是多个不同的位置上，纹理化图案延伸横跨密封件宽度的5％以上。在其他实施方案中，纹理化图案延伸横跨密封件宽度的10％以上，在其他实施方案中，20％以上，在其他实施方案中，25％以上，在其他实施方案中，30％以上，和在其他实施方案中，40％以上，在其他实施方案中，密封件宽度的50％以上。在其他实施方案中，纹理化图案延伸横跨小于密封件宽度的100％，在其他实施方案中，小于90％，在其他实施方案中，小于80％，在其他实施方案中，小于70％，且在其他实施方案中，小于密封件宽度的60％。

参照图17，提供指导以根据本发明的一些实施方案选择用于突出物的特定尺寸。所示的密封件214具有宽度为W且高度为H的突出物228。在一些实施方案中，突出物228的高度H和密封接合物体224所实现的压缩幅度MC(即密封面被压缩的距离)之间有相关性。在一些实施方案中，H小于小于MC的100％，在其他实施方案中，H小于90％，在其他实施方案中，小于80％，在其他实施方案中，小于70％，在其他实施方案中，小于60％，在其他实施方案中，小于50％，在其他实施方案中，小于40％，在其他实施方案中，小于MC的30％。在一些非矩形突出物的实施方案中，如图10中所例示的那些，突出物的最高点被认为是用于评估深度以比较H和MC，如上所述。在一些实施方案中，MC大于H的50％，在其他实施方案中，大于60％，在其他实施方案中，大于70％，在其他实施方案中，大于80％，在其他实施方案中，大于90％且在其他实施方案中，大于H的100％。

在一些实施方案中，突出物的间隔很窄以使突出物的宽度与突出物的间隔相同，且以H的50％压缩密封件以接合密封件的密封面，要理解的是材料的压缩将使材料离开原位，从而使密封面被推向密封接合物体，即将突出物推至密封面下的本体中会使密封面被推向密封接合体。在一些实施方案中，突出物的间隔很宽，且以H的100％或更多压缩密封件以接合密封件的密封面。在一些实施方案中，有非常少的突出物，且以D的100％或更多压缩密封件以接合密封件的密封面。

在一些实施方案中，W与H的比率W/H为1/10至10/1。在其他实施方案中，比率W/H为1/5至5/1，在其他实施方案中，为1/3至3/1，且在其他实施方案中，为1/2至2/1。在其他实施方案中，W/H为2/1至1/10，在其他实施方案中，比率W/H为1/1至1/4，在其他实施方案中，为1/1至1/2。在一些实施方案中，在同一密封件中有具有不同W/H比率的突出物128。

密封结构110的密封件114由任何适当的可压缩材料制成以用于空间环境中。通常这些都是已知的，且在密封件中形成纹理化图案会产生本发明的优点。在一些实施方案中，密封件的材料为弹性体。在一些实施方案中，弹性体选自丁基橡胶、硅氧烷、碳氟化合物、聚氨酯、腈、氯丁橡胶、乙烯丙烯、氟硅氧烷、天然橡胶、丁二烯、聚四氟乙烯、苯乙烯-丁二烯和氟化乙烯丙烯所组成的组。

在具体的实施方案中，密封件114为对接密封件，其由硅氧烷弹性体制成，如S0383-70(Momentive Performance Materials)。密封件114具有单簇5个槽，每一个的宽度(W)为100微米且深度(D)为200微米(W/D＝1/2)。该簇位于密封面的中心且延伸横跨密封件宽度的26％。

应理解的是，在一些实施方案中，可通过根据本发明的另一纹理化密封件提供密封接合物体的密封面，因此可通过接合根据本文中教义的两个密封件而形成密封结构。

还应进一步地理解的是，纹理化图案无需遵循密封件的形状，如图4所示。此外，密封件可改变形状，所示的圆形密封件仅用于举例说明。

应当注意的是，槽和突出物提供关于导致密封件收缩和开裂的辐射和反应性元素的益处。通过打破密封面，减少了被辐射/反应性元素影响的邻接区，且由于收缩和开裂部分地为受影响区域的函数，因此已发现大大减少了收缩和开裂。

虽然本文特别聚集于LVLH轨道，但将理解的是本发明也提供了用于太阳惯性轨道的改善的密封件。特别地，即使槽的底部或突出物的顶部垂直地指向入射光线，侧壁也不会接收大量的辐射，且因此，在压缩时，侧壁将接合密封接合物体的密封面并产生比非纹理化密封件的性能更好的密封。

鉴于上述情况，应理解的是，本发明通过提供一种具有用于环境保护且特别有用于空间环境的纹理化图案的密封件而显著地推进本领域技术。尽管本文已详细公开了本发明的特定实施方案，但应理解的是，本发明并不限于这些实施方案或因此本领域的普通技术人员将很容易地理解关于本发明的变化。应根据下列权利要求理解本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于空间环境的密封结构，其包括：

密封支承物体；

密封件，其在所述密封支承物体上，所述密封件包括：

密封件本体，其具有密封面，

纹理化图案，其在所述密封件本体的所述密封面处，所述纹理化图案限定至少一个被遮蔽的槽面；以及

密封接合物体，其通过所述密封件选择性地与所述密封支承物体相接合，所述密封接合物体具有密封面，其中，当所述密封接合物体选择性地与所述密封支承物体相接合时，所述密封接合物体的所述密封面接合所述密封件本体的所述密封面，且在所述密封支承物体和所述密封接合物体之间压缩所述密封件，从而使至少一个被遮蔽的槽面接合所述密封接合物体的所述密封面，其中所述纹理化图案被成形使得在空间环境中绕轨道而行时且所述密封接合物体不与所述密封支承物体选择性地相接合时，所述至少一个被遮蔽的槽面相比所述密封件本体的所述密封面暴露于所述空间环境更少地暴露于所述空间环境。

2.根据权利要求1所述的用于空间环境的密封结构，其中所述纹理化图案包括多个槽，所述多个槽形成于所述密封件本体中并在所述密封件本体的所述密封面处开口。

3.根据权利要求2所述的用于空间环境的密封结构，其中所述槽中的每一个包括底面和从所述底面向上延伸的相对的壁面，所述底面和所述相对的壁面充当所述至少一个被遮蔽的槽面。

4.根据权利要求3所述的用于空间环境的密封结构，其中所述密封接合物体接合所述槽的所述底面。

5.根据权利要求3所述的用于空间环境的密封结构，其中所述槽的所述底面是按选自平的、凹的、凸的、倾斜的和其组合所组成的组的方式而成形的。

6.根据权利要求1所述的用于空间环境的密封结构，其中所述纹理化图案包括从所述密封件本体的所述密封面延伸的多个突出物。

7.根据权利要求6所述的用于空间环境的密封结构，其中所述突出物包括顶面和从所述顶面向下延伸并限定至少一个被遮蔽的密封面部分的相对的侧壁面。

8.一种暴露于空间环境的密封件，从而使所述密封件暴露于辐射的变化入射角和/或反应性元素，所述密封件包括：

a.弹性体密封件本体，其具有密封面，以及

b.纹理化图案，其在所述密封面处，所述纹理化图案限定至少一个被遮蔽的槽面；

其中当在空间环境中时，所述至少一个被遮蔽的槽面相比所述密封面暴露于所述空间环境更少地暴露于所述空间环境。

9.根据权利要求8所述的暴露于空间环境的密封件，其中所述纹理化图案包括多个槽，所述多个槽形成于所述密封件本体中并在所述密封面处开口。

10.根据权利要求9所述的暴露于空间环境的密封件，其中所述槽中的每一个包括底面和从所述底面向上延伸的相对的壁面。

11.根据权利要求10所述的暴露于空间环境的密封件，其中接合物体的密封接合面与所述至少一个被遮蔽的槽面在所述至少一个被遮蔽的槽面的所述底面处相接合。

12.根据权利要求8所述的暴露于空间环境的密封件，其中在所述密封面处的所述纹理化图案选自方底、凹底、凸底、倾斜底或其组合所组成的组。

13.根据权利要求8所述的暴露于空间环境的密封件，其中所述纹理化图案包括从所述密封件本体的所述密封面延伸的多个突出物。

14.根据权利要求13所述的暴露于空间环境的密封件，其中所述突出物中的每一个包括顶面和从所述顶面向下延伸的相对的壁面。