杂化聚酰亚胺的制备及其耐原子氧剥蚀性能

摘要

低地球轨道环境中的原子氧会剥蚀航天器表面材料,影响其性能和寿命,因此在使用时需要选用合适的手段来进行原子氧防护.采用溶胶-凝胶法,利用正硅酸乙酯在树脂体系中的水解-缩合反应,在基体中原位生成无机相而获得杂化聚酰亚胺.在原子氧效应地面模拟设备中,对杂化聚酰亚胺试样开展了性能评估试验,总结了试验前后试样的质量、表面形貌和表面成分的变化特点,并分析了材料耐剥蚀性能与正硅酸乙酯添加量的关系、杂化材料的耐剥蚀机理.结果表明,杂化聚酰亚胺的耐原子氧性能优于原树脂,其原子氧试验质量损失仅为原树脂的31.6％～ 14.8％.分析认为,溶胶-凝胶过程中在树脂基体中生成的有机含硅结构和无机SiO2,以及原子氧作用下杂化材料表面生成的SiO2保护层,是杂化材料耐原子氧剥蚀性能提高的原因.