抗空间环境原子氧和抗介质带电涂层的制备与性能研究

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1、分类号：TQ311学号：201500369018硕士学位论文抗空间环境原子氧和抗介质带电涂层的制备与性能研究StudyonPreparationandPropertiesofCoatingsofAnti-spaceEnvironmentAtomicOxygenandAnti-dielectricCharged研究生姓名：高志敏指导教师：高原教授学科门类：工学专业名称：化学工程论文提交日期：2018年5月20日烟台大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工

2、作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文使用授权说明本人完全了解烟台大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在非保密的论文范围内，学校可以公布论文的部分或全部内容。（保密论文在解密后遵守此规定）烟台大学

3、硕士学位论文摘要航天器在轨运行面临着原子氧侵蚀、带电粒子辐射等复杂的空间环境，对敏感材料和器件产生严重危害，导致其性能退化甚至失效。本论文从工程化应用角度出发，重点开展有机无机杂化抗原子氧涂层和石墨导电抗介质带电涂层的制备方法研究，通过防护涂层的制备来提高敏感材料在轨运行的可靠性和使用寿命。主要研究工作结果如下：1.Kapton表面NH2-POSS原位生长镀膜：系统研究了NH2-POSS中氨基官能团与处理过的Kapton表面的界面结合状况，原位生长制备了均匀致密的防护涂层。原子氧模拟试验表明：该有机无机杂化涂层可显著提高Ka

4、pton材料抗原子氧侵蚀能力,镀膜后样品的原子氧侵蚀率远小于未镀膜聚酰亚胺的侵蚀率，也低于二氧化硅溶胶镀膜的聚酰亚胺复合材料，是一种理想的涂层制备方法。2.石墨表面改性与分散性能研究：为了提高石墨粉体在不同聚合物中的分散性及与聚合物基体能够化学键合成膜，将石墨粉体进行了改性，首先将石墨粉体氧化，使其表面带有羟基，羧基等官能团，随后用不同硅烷偶联剂对其进行表面修饰，从而得到不同的改性4氧化石墨粉体（g-GO）,修饰之后的g-GO的电阻率约在10Ω·m。3.抗介质带电复合涂层的制备：以聚酰亚胺，环氧树脂与聚氨酯为聚合物基体，将制

5、备的改性石墨（g-GO560,g-GO550）为导电填料，制备电阻率符合抗介质带电要求的复合涂层，通过电阻率测试说明，加入到一定量制备的改性石墨填料后，复合涂层的表面电913阻率能够在10-10Ω的范围内，达到抗介质带电的需求。4.复合涂层结构及表面性质研究：研究了复合材料的表面形貌，力学结构，导电性及透光率等性能，结果表示：加入改性石墨后的复合物各性能均有改善。说明制备的复合涂层在性能上都提高了。关键字：空间聚合物；石墨；介质带电；原子氧；表面改性I烟台大学硕士学位论文AbstractIn-orbitspacecraftf

6、acescomplicatedspaceenvironmentssuchasatomicoxygenerosionandchargedparticleradiation,whichisharmfultosensitivematerialsanddevices,leadingtotheirdegradationoreveninvalid.Fromtheperspectiveofengineeringapplication,thispaperfocusesonthepreparationoforganic-inorganichy

7、bridanti-atomicoxygencoatingsandgraphiteconductiveantistaticdielectriccoatings.Thepurposeistoimprovethereliabilityandservicelifeofsensitivematerialsinorbitthroughthepreparationofprotectivecoatings.Themainresearchresultsareasfollows:1.NH2-POSSin-situgrowthcoating:Th

8、einterfacialbindingstateofaminofunctionalgroupandtreatedKaptonsurfaceisstudiedsystematically.Atthesametime,uniformanddenseprotectivecoatingisprep