【摘要】：近年來隨著航天技術(shù)的發(fā)展,低地球軌道運行的航天器數(shù)量越來越多。原子氧大量存在于低地球軌道環(huán)境中,原子氧能夠?qū)糜诤教炱鞯木酆衔锊牧袭a(chǎn)生很強的侵蝕作用。因此各個國家都在致力于開發(fā)抗原子氧新材料,比如體相改性、防護涂層等,但同時都存在防護效果差,存在明顯界面等一些問題。目前已有的光活化-硅烷化工藝能很好地解決以上問題,是一種相對理想的原子氧防護技術(shù)。但同時也存在對環(huán)境參數(shù)(環(huán)境溫濕度)敏感性大的問題,由于實際生產(chǎn)過程中很難實現(xiàn)對低環(huán)境濕度的控制,因此不利于大尺寸產(chǎn)品的生產(chǎn)。本文的目的就是在原有工藝基礎(chǔ)上解決對環(huán)境參數(shù)敏感性大的問題。本文在不改變原有光活化工藝的前提下,對硅烷化工藝進行優(yōu)化。在環(huán)境濕度范圍5%-25%RH,環(huán)境溫度范圍65℃-75℃條件下,選用硅烷化試劑A與改性促進劑B進行硅烷化反應。針對優(yōu)化后硅烷化工藝制備的改性聚酰亞胺薄膜,從光學性能、表面形貌、化學組成、反應機理等方面進行研究。研究結(jié)果表明,同原始的光活化硅烷化工藝相比,優(yōu)化后的硅烷化工藝對硅烷化反應過程中環(huán)境溫濕度的敏感性明顯下降。改性聚酰亞胺光學性能不但沒有下降,反而有所提高,表面形貌光滑細致,經(jīng)180°折疊不存在裂紋和剝落現(xiàn)象。優(yōu)化后的硅烷化工藝均可使在環(huán)境濕度5%-25%RH,環(huán)境溫度65-75℃范圍內(nèi)改性后的聚酰亞胺表面硅含量都達到25%左右,改性層的深度達到500nm以上。且Si和O元素含量變化呈連續(xù)漸變的規(guī)律,無明顯突變,改性層與基體之間不存在明顯界面。在光活化反應過程中,產(chǎn)生大量自由基及少量斷鍵。在改性促進劑與硅烷化試劑相互作用下,小分子有機硅從表面向內(nèi)部擴散,與自由基相結(jié)合,實現(xiàn)小分子有機硅的接枝。最后在紫外固化作用下,表面有機含硅基團轉(zhuǎn)變成無機SiO_x狀態(tài)。實現(xiàn)了由表層到內(nèi)部SiO_x→無機-有機硅雜化→含硅Kapton→Kapton基體的結(jié)構(gòu)設(shè)計,最終聚酰亞胺的表面形成了柔性界面且結(jié)合強度好的致密改性層。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文的外表面、器件及太陽能電池等進行二次污染，可能影響航因此聚合物的防原子氧性能受到越來越多的關(guān)注，是航天器一部分[3]。O 的產(chǎn)生氧(AO)環(huán)境一般存在于 200~700km 的 LEO 軌道中。在 L真空狀態(tài)，壓強為 10-5pa，甚至可以達到 10-7pa。在 LEO 軌種氣體形式，主要包括 N2、O2、Ar、He、H 及 AO 等。如高度的差異，，造成了原子氧密度的差異。隨著軌道高度越來度也就呈現(xiàn)出越來越低的趨勢。在 LEO 環(huán)境中，原子氧是]。

圖 1-2 原子氧的產(chǎn)生過程的原子氧本身具有的能量很低，一般K～1500K 范圍內(nèi)。但在 LEO 軌道即具備相對原子氧 8km/s 的速率。致而在航天器的外表面產(chǎn)生 5eV 的能作用下，航天器表面會產(chǎn)生很大的。因此，原子氧被認為是 LEO 環(huán)合物材料產(chǎn)生的危害)對航天器表面的強烈侵蝕作用，致使降。原子氧(AO)相對航天器表面材，出現(xiàn)嚴重的侵蝕效應。，原子氧以高通量(1012~1015atom-2s-生侵蝕現(xiàn)象。如 MEDET 實驗載著行，聚酰亞胺等高分子材料在通量
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V46

【參考文獻】

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本文編號：2701532