采用流延法制備了聚酰亞胺（PI）薄膜與PI復(fù)合薄膜,考察了不同制備溫度對(duì)聚酰亞胺薄膜的力學(xué)性能和結(jié)合力,以及在真空環(huán)境下的摩擦磨損性能的影響。利用空間環(huán)境地面模擬設(shè)備,研究了空間環(huán)境中原子氧與質(zhì)子輻照對(duì)聚酰亞胺及其復(fù)合薄膜的表面結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和摩擦學(xué)性能的影響,探討了兩種輻照對(duì)材料的影響機(jī)理,得到了以下主要研究結(jié)果:1.研究了不同制備溫度對(duì)聚酰亞胺薄膜的影響。結(jié)果表明,隨著制備溫度的升高,PI薄膜的力學(xué)性能明顯提高,其與基底的結(jié)合力逐漸增強(qiáng),摩擦系數(shù)與磨損率逐漸增大。在300℃條件下制備的PI薄膜具有最佳的綜合性能。2.研究了原子氧輻照對(duì)PI及CNF/PI復(fù)合薄膜的影響,發(fā)現(xiàn)原子氧輻照導(dǎo)致薄膜中PI分子鏈的斷裂和降解,薄膜表面的元素含量與形貌發(fā)生了變化。碳納米纖維的填充能夠提高復(fù)合薄膜的耐磨損性能與抗原子氧性能,兩種薄膜的摩擦系數(shù)隨原子氧輻照時(shí)間的增加有所上升。3.研究了原子氧輻照對(duì)PI及POSS/PI復(fù)合薄膜的影響,發(fā)現(xiàn)原子氧輻照導(dǎo)致薄膜表面PI分子鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生氧化降解,而POSS材料的添加提高了復(fù)合薄膜的抗原子氧性能。原子氧輻照對(duì)PI復(fù)合薄膜摩擦學(xué)特性的影響隨POSS填充量不同而改變... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

原子氧入射角與侵蝕率的關(guān)系

碩士學(xué)位論文3結(jié)果如圖1.2所示，發(fā)現(xiàn)原子氧輻照之前樣品的表面是光滑的，原子氧輻照之后樣品表面形貌有著明顯的變化，表面變得非常粗糙，形成“山丘與溝壑”狀形貌。圖1.2 原子氧輻照前后聚酰亞胺復(fù)合薄膜形貌的變化[16]Tagawa等[17]研究了原子氧輻照對(duì)二硫化鉬潤(rùn)滑劑摩擦系數(shù)和磨損壽命的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)開(kāi)始時(shí)的摩擦系數(shù)隨著原子氧通量的增加而增加。當(dāng)原子氧通量達(dá)到足夠高時(shí)，不僅初始階段的摩擦系數(shù)高，穩(wěn)定階段的摩擦系數(shù)同樣也很高。并且原子氧輻照極大程度的影響了二硫化鉬薄膜的壽命，隨著原子氧通量的增加，薄膜的耐磨壽命大幅降低。Lv等[18]研究了原子氧輻照前后ZrO2/PI復(fù)合材料摩擦磨損性能的變化，研究發(fā)現(xiàn)原子氧輻照導(dǎo)致ZrO2/PI復(fù)合材料摩擦系數(shù)與磨損率均增大，并且隨著納米ZrO2含量的增加

的硬度為184 MPa，質(zhì)子輻照后PI表面硬度為404 Mpa，質(zhì)子輻照使得材料表面硬度提高了兩倍多。PI硬度的提高是由于其表面發(fā)生碳化，生成了一層富碳層。圖1.3 質(zhì)子輻照前后PI的納米硬度：（a）輻照前；（b）輻照后[24]Liu 等[25]研究了質(zhì)子與電子對(duì)二硫化鉬/聚酰亞胺復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響，研究結(jié)果如圖 1.4 所示，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子輻照很大程度上減小了 MoS2/PI 的摩擦系數(shù)，主要是因?yàn)橘|(zhì)子輻照導(dǎo)致材料表面碳化，這層碳化層在一定程度上起到了潤(rùn)滑作用，同時(shí)減弱了薄膜的粘著磨損。但隨著輻照時(shí)間的增加，復(fù)合材料的摩擦系數(shù)有所增大，這是由于聚合物分子鏈的斷裂、交聯(lián)和表面化學(xué)結(jié)構(gòu)變化等綜合作用的結(jié)果。圖 1.4 質(zhì)子輻照對(duì) MoS2/PI 復(fù)合材料摩擦系數(shù)的影響[25]1.1.3 其它因素1.1.3.1 紫外輻照紫外輻射在空間環(huán)境中所占比例較小，但是由于其光子能量高，會(huì)對(duì)航天器材料的性能產(chǎn)生較大的影響，所以紫外輻射一直是空間環(huán)境效應(yīng)研究的重點(diǎn)[26]。E.Grossman 等[27]研究了聚乙烯、聚氯乙烯、對(duì)苯二甲酸乙二酯和氟塑料 46 四種

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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