POSS复合聚酰亚胺薄膜的制备及其原子氧侵蚀特性研究
发布时间：2021-11-14 16:35
随着我国空间探测事业的快速发展,运行于低地球轨道（LEO）的空间飞行器数量不断增加。这对长寿命抗原子氧（AO）聚酰亚胺（PI）防护薄膜的需求日益迫切。现有PI薄膜无法长期应用于LEO原子氧环境中。为满足LEO空间飞行器对可长期服役的抗原子氧薄膜的应用需求,本研究工作开展了一系列笼型聚倍半硅氧烷（POSS）复合PI薄膜的化学制备、结构与性能表征以及原子氧侵蚀特性的研究,实现了相关POSS改性复合薄膜的工程化制备。首先,开展了POSS化合物的评价研究。筛选出了兼具良好耐热稳定性以及在PI良溶剂中具有良好溶解性的三硅醇苯基POSS（TSP-POSS）作为PI薄膜基体提升抗AO侵蚀能力的改性剂。将TSP-POSS与Kapton型聚（均苯四甲酸二酐-二氨基二苯醚）（PMDA-ODA）型PI进行复合,采用原位缩聚法制得了PI/TSP-POSS系列复合薄膜。结果表明,TSP-POSS的引入显著增强了复合薄膜的抗AO侵蚀性能,复合薄膜的AO侵蚀率（Ey）随着TSP-POSS含量增加而降低,经通量为4.02×1020 atoms/cm2的...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各轨道分布示意图
中国地质大学（北京）工程硕士学位论文5寸不稳定和机械性能下降；空间碎片一旦与航天器发生碰撞则会造成材料发生损伤甚至破坏；超真空会使有机材料发生分解、挥发物挥发。值得注意的是，影响材料的多种空间因素之间往往存在协同作用，会加速材料的破坏。随着对航天器尤其是空间科学实验室、空间站等大型载人设备的设计寿命和可靠性越来越高的要求，研究空间环境对材料的影响效应显得越来越重要和紧迫，因此寻求对空间环境具有较好适应性和耐久性的材料已经成为了一个热点课题（GeorgePE,1994）。图1-2LEO的主要空间环境因素随着轨道高度的增加，大气浓度越来越稀薄，并且大气成分及所占比例与地球表面相比也出现了很大不同。如图1-3所示，LEO环境中的主要成分是O、N2、O2、Ar、He及H等，且AO是LEO中含量最高的中性粒子。图1-3低地球轨道的大气成分（ZimcikDG,1988）
中国地质大学（北京）工程硕士学位论文5寸不稳定和机械性能下降；空间碎片一旦与航天器发生碰撞则会造成材料发生损伤甚至破坏；超真空会使有机材料发生分解、挥发物挥发。值得注意的是，影响材料的多种空间因素之间往往存在协同作用，会加速材料的破坏。随着对航天器尤其是空间科学实验室、空间站等大型载人设备的设计寿命和可靠性越来越高的要求，研究空间环境对材料的影响效应显得越来越重要和紧迫，因此寻求对空间环境具有较好适应性和耐久性的材料已经成为了一个热点课题（GeorgePE,1994）。图1-2LEO的主要空间环境因素随着轨道高度的增加，大气浓度越来越稀薄，并且大气成分及所占比例与地球表面相比也出现了很大不同。如图1-3所示，LEO环境中的主要成分是O、N2、O2、Ar、He及H等，且AO是LEO中含量最高的中性粒子。图1-3低地球轨道的大气成分（ZimcikDG,1988）
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂太空环境对航天器的影响[J]. 周立栋,孙永卫,蒙志成. 飞航导弹. 2017(07)
[2]特种聚酰亚胺薄膜制备技术新进展[J]. 刘金刚,倪洪江,房光强,杨士勇. 绝缘材料. 2015(01)
[3]二元胺POSS的合成及其对聚酰亚胺材料的改性研究[J]. 雷星锋,张秋禹,孙九立,张宝亮,陈少杰,范新龙,厉向杰. 航空材料学报. 2013(01)
[4]含磷聚酰亚胺薄膜在原子氧环境中的降解研究[J]. 李卓,宋海旺,刘金刚,杨海霞,杨士勇. 航天器环境工程. 2011(03)
[5]抗原子氧聚酰亚胺的研究与应用进展[J]. 李卓,杨海霞,刘金刚,杨士勇. 高分子通报. 2010(12)
[6]航天器材料空间环境适应性评价与认定准则研究[J]. 冯伟泉. 航天器环境工程. 2010(02)
[7]样品温度对原子氧环境下ITO/Kapton/Al涂层性能变化的影响[J]. 郭亮,姜利祥,李涛. 航天器环境工程. 2009(04)
[8]卫星内带电效应地面试验技术研究[J]. 张超,易忠,唐小金,孟立飞. 航天器环境工程. 2009(04)
[9]带电粒子辐照对热控涂层的光学性能退化影响[J]. 沈自才,冯伟泉,丁义刚,刘宇明,郑慧奇,赵春晴,赵雪. 航天器环境工程. 2009(04)
[10]笼型倍半硅氧烷（POSS）的合成及应用进展[J]. 何辉,袭锴,葛仁杰,贾叙东,余学海,陈庆民. 高分子材料科学与工程. 2008(04)
硕士论文
[1]聚酰亚胺的原子氧侵蚀效应与防护技术研究[D]. 宋密密.江西科技师范大学 2012
本文编号：3494978
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各轨道分布示意图
中国地质大学（北京）工程硕士学位论文5寸不稳定和机械性能下降；空间碎片一旦与航天器发生碰撞则会造成材料发生损伤甚至破坏；超真空会使有机材料发生分解、挥发物挥发。值得注意的是，影响材料的多种空间因素之间往往存在协同作用，会加速材料的破坏。随着对航天器尤其是空间科学实验室、空间站等大型载人设备的设计寿命和可靠性越来越高的要求，研究空间环境对材料的影响效应显得越来越重要和紧迫，因此寻求对空间环境具有较好适应性和耐久性的材料已经成为了一个热点课题（GeorgePE,1994）。图1-2LEO的主要空间环境因素随着轨道高度的增加，大气浓度越来越稀薄，并且大气成分及所占比例与地球表面相比也出现了很大不同。如图1-3所示，LEO环境中的主要成分是O、N2、O2、Ar、He及H等，且AO是LEO中含量最高的中性粒子。图1-3低地球轨道的大气成分（ZimcikDG,1988）
中国地质大学（北京）工程硕士学位论文5寸不稳定和机械性能下降；空间碎片一旦与航天器发生碰撞则会造成材料发生损伤甚至破坏；超真空会使有机材料发生分解、挥发物挥发。值得注意的是，影响材料的多种空间因素之间往往存在协同作用，会加速材料的破坏。随着对航天器尤其是空间科学实验室、空间站等大型载人设备的设计寿命和可靠性越来越高的要求，研究空间环境对材料的影响效应显得越来越重要和紧迫，因此寻求对空间环境具有较好适应性和耐久性的材料已经成为了一个热点课题（GeorgePE,1994）。图1-2LEO的主要空间环境因素随着轨道高度的增加，大气浓度越来越稀薄，并且大气成分及所占比例与地球表面相比也出现了很大不同。如图1-3所示，LEO环境中的主要成分是O、N2、O2、Ar、He及H等，且AO是LEO中含量最高的中性粒子。图1-3低地球轨道的大气成分（ZimcikDG,1988）
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂太空环境对航天器的影响[J]. 周立栋,孙永卫,蒙志成. 飞航导弹. 2017(07)
[2]特种聚酰亚胺薄膜制备技术新进展[J]. 刘金刚,倪洪江,房光强,杨士勇. 绝缘材料. 2015(01)
[3]二元胺POSS的合成及其对聚酰亚胺材料的改性研究[J]. 雷星锋,张秋禹,孙九立,张宝亮,陈少杰,范新龙,厉向杰. 航空材料学报. 2013(01)
[4]含磷聚酰亚胺薄膜在原子氧环境中的降解研究[J]. 李卓,宋海旺,刘金刚,杨海霞,杨士勇. 航天器环境工程. 2011(03)
[5]抗原子氧聚酰亚胺的研究与应用进展[J]. 李卓,杨海霞,刘金刚,杨士勇. 高分子通报. 2010(12)
[6]航天器材料空间环境适应性评价与认定准则研究[J]. 冯伟泉. 航天器环境工程. 2010(02)
[7]样品温度对原子氧环境下ITO/Kapton/Al涂层性能变化的影响[J]. 郭亮,姜利祥,李涛. 航天器环境工程. 2009(04)
[8]卫星内带电效应地面试验技术研究[J]. 张超,易忠,唐小金,孟立飞. 航天器环境工程. 2009(04)
[9]带电粒子辐照对热控涂层的光学性能退化影响[J]. 沈自才,冯伟泉,丁义刚,刘宇明,郑慧奇,赵春晴,赵雪. 航天器环境工程. 2009(04)
[10]笼型倍半硅氧烷（POSS）的合成及应用进展[J]. 何辉,袭锴,葛仁杰,贾叙东,余学海,陈庆民. 高分子材料科学与工程. 2008(04)
硕士论文
[1]聚酰亚胺的原子氧侵蚀效应与防护技术研究[D]. 宋密密.江西科技师范大学 2012
本文编号：3494978
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