代表性研究成果的主要内容、主要的科技创新贡献、国内外影响。
低地轨道空间存在的以原子氧为主的多种空间环境是导致航天器外露部件失效的主要因素。有机/无机杂化材料与传统材料相比,在光学、热学、抗氧化和力学性能等方面都具有优异的性能。本项目以新型POSS/PI和碳纳米管增强的POSS/PI杂化材料为研究对象,利用空间环境模拟装置对杂化材料的原子氧/紫外协同效应进行科学研究。通过采用石英晶体微天平和质谱仪对材料质量变化和挥发性侵蚀产物的原位测量,研究其在空间环境中的腐蚀行为。了解材料化学结构和形态与抗空间环境侵蚀性能之间的关系,探讨原子氧/紫外/热循环对材料的协同作用机制及惰性层的形成和失效机理,建立空间环境综合效应与防护性能退化模型,从而加深对杂化材料在空间环境侵蚀过程中的微观机制的理解。本项目旨在揭示杂化材料在空间环境中的侵蚀规律,为空间选材和发展抗空间环境损伤的新材料体系奠定理论基础。研究内容对于满足国家发展长寿命高效航天器的需求具有重要的实际意义。
建立杂化材料薄膜微观结构与抗低地轨道空间环境损伤性能的关系,同时建立杂化材料的空间环境综合效应与防护性能退化模型,为空间站选材和研制新型空间材料提供理论依据。利用自行研制的LEO综合环境实验装置,采用QCM来原位连续的测量由原子氧剥蚀造成的材料质量损失,利用四极质谱仪对挥发性侵蚀产物的原位分析,并结合其它分析测试手段可以对杂化材料的惰性层的形成、失效过程以及侵蚀作用机制等进行创新性的研究。
发展一种新型的抗LEO综合空间环境效应具有自愈功能的有机/无机杂化材料体系。研究结构形态不同的POSS/聚酰亚胺纳米杂化材料的微观结构与抗空间环境综合损伤性能的影响。具有抗空间综合环境损伤性能的导电的POSS/PI杂化材料的研究目前还未见公开报道。该成果获江西省高校科技成果二等奖(2013)
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