反应磁控溅射制备的SiO2防护涂层抗原子氧侵蚀性能研究

在原子氧侵蚀地面模拟设备中对Kapton和利用反应磁控溅射制备的SiO2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；SiO2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，反应溅射的SiO2涂层是富Si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，涂层变得完全符合化学计量．SiO2涂层在原子氧暴露后涂层的太阳吸收率、辐射率和反射系数均没有发生明显的变化．SiO2涂层较脆，易产生裂纹，原子氧会通过缺陷位侵蚀下面的基体材料，严重影响飞行任务的正常进行。

溶胶-凝胶法制备的SiO2涂层抗原子氧侵蚀性能研穷

以正硅酸乙酯（TEOS）为原料，在乙醇共溶剂和盐酸催化剂条件下，采用溶胶-凝胶方法制备SiO2胶体溶液，通过旋涂法在Kapton基体上制备了SiO2薄膜。采用自己研制的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，测试表明溶胶-凝胶制备的SiO2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SiO2，它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。