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空间材料的原子氧侵蚀理论和预测模型 被引量：13
1
作者 多树旺 李美栓 张亚明 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期113-121,共9页
低地轨道环境中的原子氧对航天器材料的侵蚀导致材料的性能变坏甚至失效,原子氧的侵蚀机理和防护技术是当前空间环境效应研究的热点。在对原子氧效应机理已有理解的基础上,准确预测空间材料在低地轨道环境中由原子氧引起的侵蚀效应,可... 低地轨道环境中的原子氧对航天器材料的侵蚀导致材料的性能变坏甚至失效,原子氧的侵蚀机理和防护技术是当前空间环境效应研究的热点。在对原子氧效应机理已有理解的基础上,准确预测空间材料在低地轨道环境中由原子氧引起的侵蚀效应,可对设计者在工程选材和飞行器设计提供帮助。本文综述了近年来发展的原子氧与空间材料相互作用的理论模型和侵蚀速率预测模型,并对各种模型进行了分析,也指出了关于原子氧效应的研究重点。 展开更多
关键词 材料失效 材料保护 预测模型 低地轨道 空间材料 原子氧侵蚀理论 航天器
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Kapton抗原子氧侵蚀的Al_2O_3涂层研究 被引量：4
2
作者 多树旺 李美栓 +3 位作者 张亚明 韩恩厚 童靖宇 孙刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期68-72,共5页
在原子氧侵蚀地面模拟设备中对 Kapton和利用反应溅射制备的 Al2 O3 涂层进行了原子氧暴露实验 ,并采用 XPS和 SEM等分析手段对暴露前后试样表面的物理和化学变化进行了研究。结果表明 ,Kapton试样遭受了严重的侵蚀 ,质量损失较大 ;Al2 ... 在原子氧侵蚀地面模拟设备中对 Kapton和利用反应溅射制备的 Al2 O3 涂层进行了原子氧暴露实验 ,并采用 XPS和 SEM等分析手段对暴露前后试样表面的物理和化学变化进行了研究。结果表明 ,Kapton试样遭受了严重的侵蚀 ,质量损失较大 ;Al2 O3 涂层质量变化很小 ,对基体提供了良好的保护作用。XPS分析结果表明 ,Kap-ton的羰基与原子氧作用时形成 CO2 ,随后 CO2 气体脱附。反应溅射的 Al2 O3 涂层是富 Al的 ,初始暴露时由于氧化反应而质量有少许增加 ,随时间延长 。 展开更多
关键词 KAPTON 原子氧侵蚀 AL2O3涂层 原子氧效应 低地轨道 地面模拟试验 防护涂层 氧化铝 聚酰亚胺
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三硅醇苯基POSS复合聚酰亚胺薄膜的制备与抗原子氧侵蚀性能研究 被引量：3
3
作者 张燕 武博涵 +3 位作者 吴昊 杨艳斌 于强 刘金刚(指导) 《航天器环境工程》 北大核心 2021年第4期426-434,共9页
低地球轨道上运行的航天器表面材料尤其是聚合物材料极易受到原子氧侵蚀。以三硅醇苯基笼型聚倍半硅氧烷(TSP-POSS)为填料,以PMDA-ODA型聚酰亚胺(PI)为基体,通过机械共混法制备一系列复合薄膜,系统研究TSP-POSS的引入对复合薄膜耐热性... 低地球轨道上运行的航天器表面材料尤其是聚合物材料极易受到原子氧侵蚀。以三硅醇苯基笼型聚倍半硅氧烷(TSP-POSS)为填料,以PMDA-ODA型聚酰亚胺(PI)为基体,通过机械共混法制备一系列复合薄膜,系统研究TSP-POSS的引入对复合薄膜耐热性能、光学性能以及抗原子氧侵蚀性能的影响。结果表明:TSP-POSS与PMDA-ODA型聚酰胺酸(PAA)具有良好的相容性,复合溶液均匀,储存稳定性优良;PAA/TSP-POSS复合溶液热酰亚胺化后形成的PI/TSP-POSS复合薄膜在TSP-POSS含量(质量分数)低于25%时可保持良好的均匀性;TSP-POSS的加入可在一定程度上提高复合薄膜的光学透明性,且对复合薄膜耐热性能的影响较小;引入TSP-POSS可以显著提高PMDA-ODA薄膜的抗原子氧性能,经受累积注量达4.02×10^(20) atoms/cm^(2)的原子氧侵蚀后,TSP-POSS含量为25%的复合薄膜的原子氧剥蚀率为2.2×10^(-25)cm(3)/atom,仅为不含TSP-POSS薄膜的7.33%。 展开更多
关键词 聚酰亚胺薄膜 笼形聚倍半硅氧烷(POSS) 原子氧侵蚀 耐热性能 光学性能
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离轨薄膜帆帆面材料原子氧侵蚀的数值模拟研究 被引量：1
4
作者 傅宇蕾 恽卫东 +3 位作者 曹争利 彭福军 孙承月 吴宜勇 《航天标准化》 2021年第1期6-11,共6页
用于空间碎片减缓的增阻离轨薄膜帆在离轨过程中,帆面材料要长期暴露在较为恶劣的空间环境中,在低地轨道,原子氧对帆面薄膜材料的侵蚀最为严重。离轨帆帆面轻薄,对缺陷敏感,帆面材料为双面镀铝的聚酰亚胺或聚酯薄膜,帆面厚度几微米,镀... 用于空间碎片减缓的增阻离轨薄膜帆在离轨过程中,帆面材料要长期暴露在较为恶劣的空间环境中,在低地轨道,原子氧对帆面薄膜材料的侵蚀最为严重。离轨帆帆面轻薄,对缺陷敏感,帆面材料为双面镀铝的聚酰亚胺或聚酯薄膜,帆面厚度几微米,镀层厚度几百纳米。为了合理的评估离轨薄膜帆帆面材料的寿命,本文基于对帆面孔隙、裂纹、折痕等缺陷的试验表征结果,采用蒙特卡洛数值模拟方法,分析不同缺陷尺度下原子氧对帆面材料的掏蚀情况。由于离轨帆帆面在叠收拢以及发射过程中均不可避免地会产生较为密集的缺陷,缺陷密度与薄膜膜厚具有可比性,因此重点研究了帆面薄膜材料的原子氧掏蚀缺陷密度效应。离轨帆从750km轨道经历38个月时间的离轨过程中,经历原子氧累积通量约为4.67E20atoms/cm2。帆面500nm和1μm宽度缺陷在原子氧掏蚀作用下破坏深度约1.2μm和1.4μm,宽度约为600nm和1.1μm。通过将仿真结果与NASA的长期暴露试验结果进行比对,验证了模型的有效性。该模型可为离轨帆寿命评估提供初步的理论依据。 展开更多
关键词 离轨帆 原子氧侵蚀 蒙特卡洛方法 缺陷密度效应
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双面银镀金互连材料原子氧防护性能分析
5
作者 苏彬 张伟 +3 位作者 吴跃民 吴致丞 郝晓丽 于辉 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第5期95-101,共7页
针对航天器太阳电池阵用互连片对耐原子氧侵蚀的需求,文章设计了一种双面银镀金互连片。对界面处银在金元素中的扩散深度以及原子氧对互连片侧面的侵蚀做了理论计算与原子氧试验微观分析。对互连片进行了总通量为7.83×10^(26)atoms... 针对航天器太阳电池阵用互连片对耐原子氧侵蚀的需求,文章设计了一种双面银镀金互连片。对界面处银在金元素中的扩散深度以及原子氧对互连片侧面的侵蚀做了理论计算与原子氧试验微观分析。对互连片进行了总通量为7.83×10^(26)atoms/m^(2)(等效低轨15年)的原子氧侵蚀试验,并对互连片在试验前后的外观进行了观察对比,对试验后材料表面元素以及侧面侵蚀程度、材料强度等方面做了系统分析,对采用双面银镀金互连片制作的太阳电池组件进行了88000次温度循环试验,充分验证了互连片及焊点的空间环境适应性。研制的双面银镀金互连片成功应用于某低轨长寿命航天器太阳电池阵,大幅提升了太阳电池阵供配电稳定性。 展开更多
关键词 航天器 太阳电池阵 空间环境 原子氧侵蚀 互连片 银镀金材料
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有机硅热控涂层的空间环境行为 被引量：7
6
作者 张蕾 严川伟 +3 位作者 屈庆 孙刚 童靖宇 曹楚南 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期21-23,共3页
介绍了航天材料的热控原理 ,热控涂料的组成、特征、光学稳定性以及衰降机理等 .综述了国外在空间有机热控涂层领域的研究及进展 ,分析了空间环境中冷热交变、真空紫外光辐照。
关键词 热控涂层 有机硅 紫外辐照 原子氧侵蚀 电子轰击
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空间环境下的有机热控涂层 被引量：22
7
作者 曾一兵 张廉正 于翘 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期18-20,共3页
本文综述了国外在空间有机热控涂层领域中的研究工作和试验（包括空间飞行试验结果），着重分析了空间极端环境中紫外光辐照和原子氧侵蚀这两大因素对有机热控涂层的影响。在有机热控涂层中，有机硅涂层在空间环境下性能最为稳定。
关键词 热控涂层 紫外光 原子氧侵蚀 空间环境 飞行器
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聚碳酸酯表面高SiO2含量涂层的化学制备方法 被引量：1
8
作者 徐灿 邱心宇 +2 位作者 刘惠涛 郭云 高原 《电镀与涂饰》 CAS CSCD 北大核心 2020年第24期1718-1722,共5页
将Stöber法制备的SiO2纳米微球与由3−氨丙基三乙氧基硅烷制备的含硅氧化物溶胶相结合,采用提拉法在H2O2水热处理后的聚碳酸酯(PC)表面制备了高SiO2含量涂层,以提高其抗氧化侵蚀能力。经过3.09×1020/cm2原子氧(AO)辐照6 h后,原... 将Stöber法制备的SiO2纳米微球与由3−氨丙基三乙氧基硅烷制备的含硅氧化物溶胶相结合,采用提拉法在H2O2水热处理后的聚碳酸酯(PC)表面制备了高SiO2含量涂层,以提高其抗氧化侵蚀能力。经过3.09×1020/cm2原子氧(AO)辐照6 h后,原始PC的质量损失和AO侵蚀率分别为1.41 mg/cm2和3.74×10−24 cm3,而覆有涂层的PC样品的质量损失和AO侵蚀率分别降至0.22 mg/cm2和0.56×10−24 cm3。该SiO2涂层的化学制备方法简单实用,对于长寿命航天器中聚合物材料的AO防护具有一定的研究意义。 展开更多
关键词 航空器 聚碳酸酯 二氧化硅涂层 溶胶−凝胶法 表面处理 原子氧侵蚀
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