刘凯
,
慕慧峰
,
李中华
,
满彦汝
,
高原
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.01.004
低地球轨道( Low Earth Orbit,LEO)中,强氧化性、大通量、高能量的原子氧( atomic oxygen,AO)会对航天器表面材料造成极大的破坏. 特别是聚合物材料,受AO侵蚀后易氧化降解,造成光学、电学和力学等性能退化,影响航天器的正常工作并缩短其使用寿命. 从LEO环境中抗AO侵蚀材料研究的理论基础出发,评述了无机、有机及复合涂层的制备方法和各自的优缺点,目前存在的问题,以及聚合物基体表面涂层开裂与界面剥离失效机理研究的重要性. 从目前的研究可以看出,具有自我修复功能的有机或无机功能涂层,以及与原子氧反应时能产生具有保护性能的稳定氧化物或其他稳定表面结构的涂层,是今后的研究方向. 应将聚合物基体和涂层作为整体进行研究,充分研究涂层与基体间的界面效应和失效机理. 在抗AO新材料研究领域,以聚酰亚胺材料为例,简述了含磷、含硅、含锆聚酰亚胺的研究进展,以及从基础研究到工程化应用还亟待解决的关键问题和工艺技术. 希望该综述为发展新的先进防护涂层和新材料体系提供一些可借鉴的研究思路.
关键词:
原子氧
,
低地球轨道
,
聚合物
,
涂层
,
防护技术
,
聚酰亚胺
,
POSS
多树旺
,
李美栓
,
张亚明
,
周延春
稀有金属材料与工程
利用石英晶体微天平(QCM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对暴露在原子氧地面模拟装置中的银箔的表面氧化行为进行了研究.结果表明银在原子氧中的氧化分为两个阶段:在开始氧化过程中表面形成了一层较厚的Ag2O膜,由于氧化膜内较大的生长应力,使得氧化膜起皱、开裂和剥落;氧化过程的第二阶段为氧化膜顶层AgO的形成,AgO是由Ag2O和O反应生成的.
关键词:
原子氧
,
银
,
氧化
,
空间环境
罗仲宽
,
刘剑洪
,
田德余
,
洪伟良
,
汤少金
,
朱瑞祥
无机材料学报
采用有机无机复合的溶胶-凝胶方法,合成了用于聚合物表面保护层的前驱溶液.采用旋转涂覆方法,将前驱溶液涂覆于聚酰亚胺基片上,制成了表面涂层.将所制得的相应涂层分别进行原子氧暴露试验,其表面形貌的变化通过扫描电镜观测.结果表明,在原子氧辐照下,无保护的聚酰亚胺表面已非常粗糙,与辐照前的光滑表面形成显著的对比.而涂覆有保护层的表面,原子氧辐照前后却没有变化.这表明使用这种有机无机复合的溶液涂层具有很好的抗原子氧能力.
关键词:
原子氧
,
coating
,
low earth orbital
,
sol-gel
,
organic-inorganic hybrids
谭智申
,
姚素薇
,
张彤
电镀与精饰
doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2014.08.004
介绍了一种在可伐合金上电镀可焊性镀银新工艺,包括联合除油、酸洗活化、闪镀镍、铜预镀银、电镀银和镀后处理工序.所获得的可伐合金镀银层结合力良好,外观细致平整,能够在低轨道空间环境中耐受原子氧冲击试验和高低温冲击试验,满足抗拉强度等性能的要求.实验和测试证明了该工艺的可行性.
关键词:
可伐合金
,
多层电镀
,
银
,
原子氧
,
可焊性
陈荣敏
,
张蕾
,
严川伟
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.01.010
为研究真空紫外与原子氧的协同作用,进行了环氧树脂和有机硅树脂的原子氧/真空紫外交互的地面模拟实验,结果表明:在交互作用中,对有机涂层破坏的主导因素是原子氧,真空紫外线起到协同作用,在切断有机高分子材料化学键的同时,为原子氧提供了反应基,加速了原子氧的反应速率.对比真空紫外辐照和原子氧/真空紫外交互实验结果分析中可以发现,有机硅树脂是较好的耐真空紫外辐射和原子氧侵蚀的有机涂层材料.
关键词:
真空紫外辐射
,
原子氧
,
降解
,
协同效应
多树旺
,
李美栓
,
尹孝辉
,
刘庭芝
,
周延春
稀有金属材料与工程
以异丙醇铝(Al(C3H7O)3)为先驱物,水为溶剂,HNO3做胶溶剂制得了稳定、均一的Al2O3溶胶,浸涂在聚酰亚胺和银薄膜表面干燥后获得了致密透明的涂层.采用空间综合环境地面模拟设备对试样进行了原子氧暴露实验.结果表明:溶胶-凝胶制备的Al2O3涂层抗原子氧侵蚀性能优异,抗原子氧侵蚀性能比聚酰亚胺基体提高了2个数量级以上.经FTIR和XPS分析表明:在原子氧暴露后涂层表面生成了一层Al2O3,阻止了原子氧对基体材料的进一步侵蚀.涂覆涂层后基体的光学性能没有受到影响.实验证明溶胶-凝胶制备抗原子氧侵蚀的防护涂层是一种行之有效的方法.它工艺简单,可涂覆形状复杂、大面积的器件.
关键词:
原子氧
,
防护涂层
,
Al2O3
,
溶胶-凝胶
,
空间环境
初文毅
,
杨士勤
,
何世禹
,
李丹明
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.01.007
模拟空间环境下原子氧辐照条件,通过采用固定的原子氧束流密度进行不同时间辐照试验,研究了温控涂层材料Kapton/Al薄膜的质量损失、光学性能、表面形貌和表面粗糙度的演化规律.试验结果表明,原子氧对材料的剥蚀量与原子氧的作用时间成正比例关系.材料辐照后太阳吸收率发生明显变化,而辐射率几乎不发生变化.辐照后试样表面的粗糙度,是影响太阳吸收率变化主要因素.随着辐照时间的增长,材料表面粗糙度增加,导致太阳吸收率增大.
关键词:
原子氧
,
温控涂层
,
质量损失
,
表面粗糙度
,
太阳吸收率
马勉军
,
罗崇泰
,
张德靖
,
黄良甫
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.z1.007
简述了DC93-500和GN511硅凝胶材料原子氧环境试验过程,分析和考察了DC93-500和GN511硅凝胶材料在原子氧环境作用下的侵蚀效应,探索了原子氧环境对硅凝胶材料的作用机理.结果表明:在原子氧环境作用下,DC93-500和GN511硅凝胶材料样品的可见光透射率明显下降;样品表面被氧化并出现龟裂裂纹和凸起的小岛;随着原子氧作用累积通量的进一步增加,样品表面会由于小岛被剥落而发生质损现象;相对于GN511而言,DC93-500硅凝胶材料在原子氧环境下的结构和性质较为稳定.
关键词:
硅凝胶
,
原子氧
,
裂纹
,
透射率
,
质损
司洪娟
,
徐滨士
,
王海斗
,
马国政
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.02.017
采用纳米电刷镀技术在(n-Al2O3/Ni)工作层上制备了In涂层,利用扫描电子显微镜和能谱仪观察和分析了In涂层在大气、真空、原子氧辐照、紫外线辐照后的表面、磨痕形貌及元素组成.利用真空摩擦磨损试验机分别完成了干摩擦条件下大气、真空、原子氧辐照及紫外线辐照四种环境下的摩擦磨损性能测试.结果表明:金属铟在常态下具有良好的化学稳定性,耐蚀性及固体润滑性.受原子氧和真空紫外线辐照的影响也较小.但利用纳米电刷镀技术制备的润滑涂层在高真空环境中,因放气造成致密度和表面光洁度变差,摩擦学性能较差.因此,只要通过适当的工艺手段,提高In镀层的成形质量,软金属In镀层在未来空间器械和装备上应有较好的应用前景.
关键词:
纳米电刷镀
,
真空
,
原子氧
,
紫外线
,
摩擦学性能
詹茂盛
,
郭丹丹
,
王凯
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.4.012
利用原子氧暴露地面模拟实验装置,分别对碳/酚醛复合材料、碳纤维和酚醛树脂进行了20h原子氧辐照,采用扫描电子显微镜( SEM)、傅立叶红外衰减全反射(ATR-FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)技术分析了原子氧对碳/酚醛复合材料的侵蚀行为.结果表明,在原子氧环境中,酚醛树脂和碳纤维及碳/酚醛复合材料均发生质量损失,且碳/酚醛复合材料的质量损失率大于酚醛树脂与碳纤维之和.究其机理可知:复合材料中的孔隙和界面增大了原子氧的剥蚀面积,碳/酚醛树脂和碳纤维与原子氧的作用符合“掏蚀”模型,树脂表面出现孔洞,酚醛树脂中亚甲基和醚键易被原子氧氧化,碳纤维表面的上浆剂在原子氧环境中首先被剥蚀,而后裸露的碳纤维本体与原子氧作用导致纤维截面不再呈圆形,且尺寸减小,表面出现浅而宽的沟槽,最终纤维被氧化生成了大量的—0—C＝0和—C =0基团.
关键词:
碳/酚醛复合材料
,
原子氧
,
剥蚀
,
机理
