空間站、高分辨率對地觀測系統(tǒng)等大部分的航天器運行于低地球軌道上,都面臨著低地球軌道環(huán)境效應的嚴峻考驗,尤其是原子氧的侵蝕。原子氧會使材料的熱性能、光學性能等發(fā)生退化,縮短材料的使用壽命。近年來,各國研究人員開始關(guān)注原子氧防護的研究。目前原子氧防護的方法主要包括涂層、結(jié)構(gòu)改性聚合物兩大類。美國NASA對各類防護材料均進行了大量開發(fā),并采用空間暴露實驗和地面模擬實驗對抗原子氧材料進行評價,建立龐大的抗原子氧材料數(shù)據(jù)庫,供航天器設(shè)計人員參考。我們也需要進行抗原子氧材料開發(fā)以及抗原子氧性能研究。而我國目前發(fā)射密度低,地面模擬實驗是我們的主要評價手段。本文中,為了方便各類材料之間的比較,我們均采用相同的實驗條件進行模擬實驗。首先,對Kapton聚酰亞胺進行了性能退化的研究和原子氧侵蝕機理的分析;其次對有機涂層、無機涂層、結(jié)構(gòu)改性聚合物等7種抗原子氧材料進行了退化研究。我們對各類材料的質(zhì)量損失、表面形貌和表面成分進行了研究,并根據(jù)質(zhì)量損失計算了材料的原子氧侵蝕率。我們對不同輻照時間下,每種材料的質(zhì)量損失、表面形貌和表面成分進行了分析。我們又對相同輻照時間下不同材料的質(zhì)量損失和表面形貌變化進行了分析... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 空間原子氧（AO）環(huán)境簡介
        1.2.1 低地球軌道環(huán)境（LEO）簡介
        1.2.2 原子氧的產(chǎn)生
        1.2.3 原子氧的作用機理
    1.3 常見抗原子氧材料及研究進展
        1.3.1 抗原子氧材料的簡介
        1.3.2 防護涂層
        1.3.3 結(jié)構(gòu)改性聚合物
    1.4 LEO中材料抗原子氧性能的評價方法
        1.4.1 空間暴露實驗
        1.4.2 地面模擬試驗
        1.4.3 抗原子氧材料的分析方法
    1.5 本論文的設(shè)計思想以及研究內(nèi)容
第二章 材料及試驗方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗材料在本論文中命名
    2.3 原子氧地面模擬設(shè)備以及試驗參數(shù)
    2.4 試驗結(jié)果分析方法
第三章 Kapton及防護材料的質(zhì)量損失和侵蝕率研究
    3.1 引言
    3.2 Kapton的質(zhì)量損失和侵蝕率
    3.3 FEP Teflon薄膜的質(zhì)量損失和侵蝕率
    3.4 P-PPO薄膜的質(zhì)量損失和侵蝕率
    3.5 20%POSS-PI薄膜的質(zhì)量損失和侵蝕率
    3.6 30%PSX-PI薄膜的質(zhì)量損失和侵蝕率
    3.7 Silicon coating/PI薄膜的質(zhì)量損失和侵蝕率
2O₃/PI薄膜的質(zhì)量損失和侵蝕率">    3.8 Al₂O₃/PI薄膜的質(zhì)量損失和侵蝕率
    3.9 PSX-PI薄膜的質(zhì)量損失和侵蝕率
    3.10 同一通量下，不同材料的質(zhì)量損失比較分析
    3.11 本章小結(jié)
第四章 Kapton及防護材料的表面形貌和成分變化研究
    4.1 引言
    4.2 Kapton薄膜的表面形貌和成分變化
    4.3 FEP Teflon薄膜的表面形貌和成分變化
    4.4 P-PPO薄膜的表面形貌和成分變化
    4.5 20%POSS-PI薄膜的表面形貌和成分變化
    4.6 30%PSX-PI薄膜的表面形貌和成分變化
    4.7 Silicon coating/PI薄膜的表面形貌和成分變化
2O₃/PI薄膜的表面形貌和成分變化">    4.8 Al₂O₃/PI薄膜的表面形貌和成分變化
    4.9 PSX-PI薄膜的表面形貌和成分變化
    4.10 同一通量下，不同材料的表面形貌對比研究
    4.11 本章小節(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
作者簡介
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]原子氧與紫外綜合輻照對Kapton/Al性能的影響[J]. 姜海富,柴麗華,田修波,李勝剛,牟永強.  真空科學與技術(shù)學報. 2015(06)
[2]我國高分衛(wèi)星與應用簡析[J]. 東方星.  衛(wèi)星應用. 2015(03)
[3]高分二號開啟我國高分辨率遙感衛(wèi)星應用時代[J]. 崔恩慧,吳佳棟,高劍.  太空探索. 2014(10)
[4]航天材料的抗原子氧防護技術(shù)研究進展[J]. 賀金梅,趙丹,鄭楠,黃玉東.  現(xiàn)代化工. 2013(08)
[5]我國空間站工程總體構(gòu)想[J]. 周建平.  載人航天. 2013(02)
[6]氨丙基倍半硅氧烷/有機硅雜化涂層抗原子氧侵蝕[J]. 趙偉,李衛(wèi)平,劉慧叢,朱立群.  復合材料學報. 2010(04)
[7]有機硅微膠囊-有機硅樹脂復合涂層對空間Kapton的原子氧防護[J]. 王靜,朱立群,李衛(wèi)平,陳貽熾.  復合材料學報. 2009(04)
[8]聚酰亞胺侵蝕機理及防護效應的研究[J]. 張蕾,嚴川偉,孫剛,童靖宇,李金洪,曹楚南.  高等學�；瘜W學報. 2003(06)
[9]Kapton抗原子氧侵蝕的Al2O3涂層研究[J]. 多樹旺,李美栓,張亞明,韓恩厚,童靖宇,孫剛.  宇航學報. 2002(04)
[10]空間Kapton材料的原子氧、溫度、紫外效應試驗研究[J]. 趙小虎,沈志剛,王忠濤,邢玉山.  北京航空航天大學學報. 2001(06)

博士論文
[1]抗原子氧用含磷聚芳醚和聚酰亞胺材料的制備及研究[D]. 李清明.吉林大學 2011

碩士論文
[1]抗原子氧防靜電聚酰亞胺表面改性技術(shù)研究[D]. 李智鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2014



本文編號：3151950