抗空间环境原子氧和抗介质带电涂层的制备与性能研究
发布时间：2023-04-20 02:12
航天器在轨运行面临着原子氧侵蚀、带电粒子辐射等复杂的空间环境,对敏感材料和器件产生严重危害,导致其性能退化甚至失效。本论文从工程化应用角度出发,重点开展有机无机杂化抗原子氧涂层和石墨导电抗介质带电涂层的制备方法研究,通过防护涂层的制备来提高敏感材料在轨运行的可靠性和使用寿命。主要研究工作结果如下:1.Kapton表面NH2-POSS原位生长镀膜:系统研究了NH2-POSS中氨基官能团与处理过的Kapton表面的界面结合状况,原位生长制备了均匀致密的防护涂层。原子氧模拟试验表明:该有机无机杂化涂层可显著提高Kapton材料抗原子氧侵蚀能力,镀膜后样品的原子氧侵蚀率远小于未镀膜聚酰亚胺的侵蚀率,也低于二氧化硅溶胶镀膜的聚酰亚胺复合材料,是一种理想的涂层制备方法。2.石墨表面改性与分散性能研究:为了提高石墨粉体在不同聚合物中的分散性及与聚合物基体能够化学键合成膜,将石墨粉体进行了改性,首先将石墨粉体氧化,使其表面带有羟基,羧基等官能团,随后用不同硅烷偶联剂对其进行表面修饰,从而得到不同的改性氧化石墨粉体(g-GO),修饰之后的g-GO的电阻率约在104Ω·m。3.抗介质带电复合涂层的制备:以...
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 静电放电对空间材料的侵蚀作用机理
1.3 碳材料简介
1.3.1 石墨及氧化石墨
1.3.2 碳纳米管的简介
1.3.3 石墨烯简介
1.4 国内外研究现状
1.5 需要解决的问题
1.6 选题研究目的及意义
2 NH2-POSS镀膜聚酰亚胺抗原子氧的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器及设备
2.2.3 实验过程
2.3 性能表征
2.3.1 红外测试
2.3.2 表面湿润性测试
2.3.3 透光率测试
2.3.4 微观形貌
2.3.5 原子氧测试
2.4 结果与讨论
2.4.1 NH2-POSS的红外表征
2.4.2 接触角测试
2.4.3 涂覆NH2-POSS涂层的Kapton表面形貌分析
2.4.4 复合涂层的红外曲线
2.4.5 涂覆NH2-POSS涂层的Kapton接触角分析
2.4.6 涂覆POSS涂层的Kapton透光率分析
2.4.7 原子氧辐照前后各样品的SEM图像
2.4.8 原子氧测试结果
2.5 小结
3 改性石墨/环氧树脂复合材料的制备与表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器及设备
3.2.3 实验过程
3.3 性能表征
3.3.1 红外测试
3.3.2 拉曼透光率测试
3.3.3 XRD测试
3.3.4 接触角测试
3.3.5 紫外测试
3.3.6 表面形貌
3.3.7 电阻率测试
3.3.8 力学性能测试
3.3.9 原子氧测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 红外分析
3.4.2 拉曼光谱
3.4.3 XRD测试
3.4.4 表面润湿性
3.4.5 紫外测试
3.4.6 复合材料的表面润湿性
3.4.7 复合材料的表面形貌
3.4.8 电性能
3.4.9 力学性能
3.4.10 原子氧辐照前后表面形貌
3.4.11 原子氧侵蚀实验
3.5 小结
4 改性石墨对聚酰亚胺抗静电性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器及设备
4.2.3 实验过程
4.3 性能表征
4.3.1 宏观形貌
4.3.2 透光率测试
4.3.3 表面湿润性测试
4.3.4 红外测试
4.3.5 微观形貌
4.3.6 电阻率测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 预处理聚酰亚胺的表面形貌
4.4.2 预处理聚酰亚胺的接触角
4.4.3 预处理聚酰亚胺的透光率曲线
4.4.4 复合材料的接触角
4.4.5 复合材料的紫外测试
4.4.6 复合材料的表面形貌
4.4.7 复合材料表面形貌
4.4.8 红外测试
4.4.9 复合材料电阻率测试
4.5 小结
5 聚氨酯三防漆掺杂改性石墨的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验仪器及设备
5.2.3 实验过程
5.3 性能表征
5.3.1 红外测试
5.3.2 粉体的拉曼测试
5.3.3 粉体XRD测试
5.3.4 粒度
5.3.5 表面湿润性测试
5.3.6 表面形貌
5.3.7 沉降试验
5.3.8 光学性能
5.3.9 力学测试
5.3.10 电阻率测试
5.4 结果与讨论
5.4.1 粉体的红外测试
5.4.2 拉曼测试
5.4.3 粉体的XRD测试
5.4.4 粉体粒度
5.4.5 表面湿润性测试
5.4.6 复合物的表面形貌
5.4.7 沉降试验
5.4.8 复合物的的红外测试
5.4.9 光学性能
5.4.10 力学测试
5.4.11 电阻率测试
5.5 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读学位期间发表的学术论文
本文编号：3794677
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 静电放电对空间材料的侵蚀作用机理
1.3 碳材料简介
1.3.1 石墨及氧化石墨
1.3.2 碳纳米管的简介
1.3.3 石墨烯简介
1.4 国内外研究现状
1.5 需要解决的问题
1.6 选题研究目的及意义
2 NH2-POSS镀膜聚酰亚胺抗原子氧的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器及设备
2.2.3 实验过程
2.3 性能表征
2.3.1 红外测试
2.3.2 表面湿润性测试
2.3.3 透光率测试
2.3.4 微观形貌
2.3.5 原子氧测试
2.4 结果与讨论
2.4.1 NH2-POSS的红外表征
2.4.2 接触角测试
2.4.3 涂覆NH2-POSS涂层的Kapton表面形貌分析
2.4.4 复合涂层的红外曲线
2.4.5 涂覆NH2-POSS涂层的Kapton接触角分析
2.4.6 涂覆POSS涂层的Kapton透光率分析
2.4.7 原子氧辐照前后各样品的SEM图像
2.4.8 原子氧测试结果
2.5 小结
3 改性石墨/环氧树脂复合材料的制备与表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器及设备
3.2.3 实验过程
3.3 性能表征
3.3.1 红外测试
3.3.2 拉曼透光率测试
3.3.3 XRD测试
3.3.4 接触角测试
3.3.5 紫外测试
3.3.6 表面形貌
3.3.7 电阻率测试
3.3.8 力学性能测试
3.3.9 原子氧测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 红外分析
3.4.2 拉曼光谱
3.4.3 XRD测试
3.4.4 表面润湿性
3.4.5 紫外测试
3.4.6 复合材料的表面润湿性
3.4.7 复合材料的表面形貌
3.4.8 电性能
3.4.9 力学性能
3.4.10 原子氧辐照前后表面形貌
3.4.11 原子氧侵蚀实验
3.5 小结
4 改性石墨对聚酰亚胺抗静电性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器及设备
4.2.3 实验过程
4.3 性能表征
4.3.1 宏观形貌
4.3.2 透光率测试
4.3.3 表面湿润性测试
4.3.4 红外测试
4.3.5 微观形貌
4.3.6 电阻率测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 预处理聚酰亚胺的表面形貌
4.4.2 预处理聚酰亚胺的接触角
4.4.3 预处理聚酰亚胺的透光率曲线
4.4.4 复合材料的接触角
4.4.5 复合材料的紫外测试
4.4.6 复合材料的表面形貌
4.4.7 复合材料表面形貌
4.4.8 红外测试
4.4.9 复合材料电阻率测试
4.5 小结
5 聚氨酯三防漆掺杂改性石墨的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验仪器及设备
5.2.3 实验过程
5.3 性能表征
5.3.1 红外测试
5.3.2 粉体的拉曼测试
5.3.3 粉体XRD测试
5.3.4 粒度
5.3.5 表面湿润性测试
5.3.6 表面形貌
5.3.7 沉降试验
5.3.8 光学性能
5.3.9 力学测试
5.3.10 电阻率测试
5.4 结果与讨论
5.4.1 粉体的红外测试
5.4.2 拉曼测试
5.4.3 粉体的XRD测试
5.4.4 粉体粒度
5.4.5 表面湿润性测试
5.4.6 复合物的表面形貌
5.4.7 沉降试验
5.4.8 复合物的的红外测试
5.4.9 光学性能
5.4.10 力学测试
5.4.11 电阻率测试
5.5 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读学位期间发表的学术论文
本文编号：3794677
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3794677.html
