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航天器用新型聚酰亞胺薄膜的發展

點擊次數:928    發布日期:2015-08-17   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/510.html

      近年來,隨著新型航天器如太陽帆、空間太陽能電站、充氣式衛星以及長壽命衛星等對薄膜材料的需求,具有更優異的抗原子氧能力和透光性能,以及更輕薄、更大幅寬的聚酰亞胺薄膜將成為新的研究方向。

抗原子氧型聚酰亞胺薄膜
      處于中低軌道的航天器,艙外非金屬材料將遭受原子氧侵蝕。隨著航天器向多功能、長壽命的方向發展,傳統的Kapton HN 型聚酰亞胺薄膜已不能滿足抗原子氧侵蝕的要求。國內外在原子氧效應與非金屬材料化學結構關系的方面開展了大量的研究,通過化學結構改性而研制出的抗原子氧型聚酰亞胺薄膜逐漸實現了工程應用。此類薄膜主要有磷改性和硅改性兩大類。

磷改性聚酰亞胺薄膜
      磷改性聚酰亞胺是將含苯膦氧化物(PPO)基團引入到聚酰亞胺分子結構中。在保證聚合物的機械性能、溶解性和玻璃化轉變溫度的前提下,改善聚合物的抗原子氧性能。PPO 中的磷原子與氧原子反應在聚合物的表面形成鈍化層,該鈍化層可以保護內層結構免遭原子氧的侵蝕。

硅改性聚酰亞胺薄膜
      硅改性聚酰亞胺中的硅原子與原子氧相互反應可以在材料表面生成一層SiO2 層,對材料內部起到保護作用。這種保護層遭受損傷時還具備自愈合功能。目前硅改性聚酰亞胺薄膜商業化比較成功的產品是日本新日鐵化學公司生產的BSF-30。

透明型聚酰亞胺薄膜
      電子、熱控、顯示器、濾光器、絕緣制品等航天產品對透明型聚酰亞胺薄膜提出了新的需求。透明型聚酰亞胺薄膜主要有含氟芳香型聚酰亞胺薄膜和脂環族聚酰亞胺薄膜兩大類。

熱塑型聚酰亞胺薄膜
      熱塑型聚酰亞胺薄膜是針對一些空間飛行器(空間太陽能電站、太陽帆等)中大面積使用的聚酰亞胺帆體材料而提出的新需求。傳統的熱固型Kapton 薄膜不易溶解、不易熔融的缺點使得薄膜大面積使用時只能以膠帶拼接為主,給產品的長壽命在軌運行帶來了一定的隱患。熱塑型聚酰亞胺薄膜可實現熱熔后自粘接的工藝,從而規避了膠帶拼接材料帶來的隱患。


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