航天器在軌運行面臨著原子氧侵蝕、帶電粒子輻射等復(fù)雜的空間環(huán)境,對敏感材料和器件產(chǎn)生嚴(yán)重危害,導(dǎo)致其性能退化甚至失效。本論文從工程化應(yīng)用角度出發(fā),重點開展有機無機雜化抗原子氧涂層和石墨導(dǎo)電抗介質(zhì)帶電涂層的制備方法研究,通過防護(hù)涂層的制備來提高敏感材料在軌運行的可靠性和使用壽命。主要研究工作結(jié)果如下:1.Kapton表面NH2-POSS原位生長鍍膜:系統(tǒng)研究了NH2-POSS中氨基官能團與處理過的Kapton表面的界面結(jié)合狀況,原位生長制備了均勻致密的防護(hù)涂層。原子氧模擬試驗表明:該有機無機雜化涂層可顯著提高Kapton材料抗原子氧侵蝕能力,鍍膜后樣品的原子氧侵蝕率遠(yuǎn)小于未鍍膜聚酰亞胺的侵蝕率,也低于二氧化硅溶膠鍍膜的聚酰亞胺復(fù)合材料,是一種理想的涂層制備方法。2.石墨表面改性與分散性能研究:為了提高石墨粉體在不同聚合物中的分散性及與聚合物基體能夠化學(xué)鍵合成膜,將石墨粉體進(jìn)行了改性,首先將石墨粉體氧化,使其表面帶有羥基,羧基等官能團,隨后用不同硅烷偶聯(lián)劑對其進(jìn)行表面修飾,從而得到不同的改性氧化石墨粉體(g-GO),修飾之后的g-GO的電阻率約在104Ω·m。3.抗介質(zhì)帶電復(fù)合涂層的制備:以...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 靜電放電對空間材料的侵蝕作用機理
    1.3 碳材料簡介
        1.3.1 石墨及氧化石墨
        1.3.2 碳納米管的簡介
        1.3.3 石墨烯簡介
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 需要解決的問題
    1.6 選題研究目的及意義
2 NH₂-POSS鍍膜聚酰亞胺抗原子氧的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器及設(shè)備
        2.2.3 實驗過程
    2.3 性能表征
        2.3.1 紅外測試
        2.3.2 表面濕潤性測試
        2.3.3 透光率測試
        2.3.4 微觀形貌
        2.3.5 原子氧測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 NH₂-POSS的紅外表征
        2.4.2 接觸角測試
        2.4.3 涂覆NH₂-POSS涂層的Kapton表面形貌分析
        2.4.4 復(fù)合涂層的紅外曲線
        2.4.5 涂覆NH₂-POSS涂層的Kapton接觸角分析
        2.4.6 涂覆POSS涂層的Kapton透光率分析
        2.4.7 原子氧輻照前后各樣品的SEM圖像
        2.4.8 原子氧測試結(jié)果
    2.5 小結(jié)
3 改性石墨/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備與表征
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗儀器及設(shè)備
        3.2.3 實驗過程
    3.3 性能表征
        3.3.1 紅外測試
        3.3.2 拉曼透光率測試
        3.3.3 XRD測試
        3.3.4 接觸角測試
        3.3.5 紫外測試
        3.3.6 表面形貌
        3.3.7 電阻率測試
        3.3.8 力學(xué)性能測試
        3.3.9 原子氧測試
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 紅外分析
        3.4.2 拉曼光譜
        3.4.3 XRD測試
        3.4.4 表面潤濕性
        3.4.5 紫外測試
        3.4.6 復(fù)合材料的表面潤濕性
        3.4.7 復(fù)合材料的表面形貌
        3.4.8 電性能
        3.4.9 力學(xué)性能
        3.4.10 原子氧輻照前后表面形貌
        3.4.11 原子氧侵蝕實驗
    3.5 小結(jié)
4 改性石墨對聚酰亞胺抗靜電性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 實驗儀器及設(shè)備
        4.2.3 實驗過程
    4.3 性能表征
        4.3.1 宏觀形貌
        4.3.2 透光率測試
        4.3.3 表面濕潤性測試
        4.3.4 紅外測試
        4.3.5 微觀形貌
        4.3.6 電阻率測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 預(yù)處理聚酰亞胺的表面形貌
        4.4.2 預(yù)處理聚酰亞胺的接觸角
        4.4.3 預(yù)處理聚酰亞胺的透光率曲線
        4.4.4 復(fù)合材料的接觸角
        4.4.5 復(fù)合材料的紫外測試
        4.4.6 復(fù)合材料的表面形貌
        4.4.7 復(fù)合材料表面形貌
        4.4.8 紅外測試
        4.4.9 復(fù)合材料電阻率測試
    4.5 小結(jié)
5 聚氨酯三防漆摻雜改性石墨的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 實驗儀器及設(shè)備
        5.2.3 實驗過程
    5.3 性能表征
        5.3.1 紅外測試
        5.3.2 粉體的拉曼測試
        5.3.3 粉體XRD測試
        5.3.4 粒度
        5.3.5 表面濕潤性測試
        5.3.6 表面形貌
        5.3.7 沉降試驗
        5.3.8 光學(xué)性能
        5.3.9 力學(xué)測試
        5.3.10 電阻率測試
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 粉體的紅外測試
        5.4.2 拉曼測試
        5.4.3 粉體的XRD測試
        5.4.4 粉體粒度
        5.4.5 表面濕潤性測試
        5.4.6 復(fù)合物的表面形貌
        5.4.7 沉降試驗
        5.4.8 復(fù)合物的的紅外測試
        5.4.9 光學(xué)性能
        5.4.10 力學(xué)測試
        5.4.11 電阻率測試
    5.5 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3794677