在空间环境因素作用下胶接材料的损伤行为

简要概述了空间胶接材料体系 ,阐述了在空间因素作用下胶接材料的损伤行为 。

空间环境防护型薄膜评述

空间环境的复杂性和特殊性对航天器的使用寿命和性能造成严重威胁。提高航天器表面材料抵抗空间环境作用的能力一直是空间技术开发工作的重点关注问题。目前,表面薄膜技术已被广泛应用在航天器热控涂层、光学器件等方面的空间防护。针对航天器在空间原子氧环境、空间等离子体环境、空间污染环境中的空间环境效应问题,详细介绍了相应空间环境防护薄膜的研究现状及主要制备方法。在地面空间模拟实验和飞行试验成果的基础上,对这些防护薄膜的空间环境适应性进行了分析,总结了空间环境防护薄膜应具备的综合性能,提出复杂型薄膜的开发和空间环境防护薄膜标准评价体系的建立是今后研究的重点。

空间环境引起太阳电池表面电弧放电现象的研究

论述了引发太阳电池电弧放电的空间环境因素特点。综述了等离子体中的质子、电子和航天器周围的特征气体环境对太阳电池的作用 。

碳(石墨)/环氧复合材料及其在航天器上应用研究进展

综述了空间环境因素的特征及其效应 ,包括太阳电磁辐射、带电粒子辐射、空间真空效应、冷黑环境、原子氧侵蚀、微流星和空间碎片的撞击。碳 (石墨 )纤维、环氧树脂、碳 (石墨 ) /环氧复合材料的性能以及碳 (石墨 )

美国用于空间站辐射器中的热控涂层

综述了六种美国可用于空间站辐射器中的热控涂层。从涂层的性能、价格、质量以及成熟性研究 ,对这六种热控涂层进行了评价。结果表明 ,Z— 93型热控涂层最适合用于空间站的辐射器中 ,镀银F— 4

RTM工艺树脂流动过程数值模拟及实验比较

树脂充模是RTM工艺成型过程中的重要一环。研究了RTM工艺树脂流动过程的特点,建立了树脂渗流控制方程。采用贴体坐标/有限差分法模拟了树脂渗流过程,给出了不同时刻树脂流动前沿曲线及终止时刻压力场分布,计算结果与试验结果吻合良好。

超声处理对RTM成型复合材料界面性能的影响

在RTM成型过程中采用超声技术。探讨了超声处理的最佳工艺参数,着重研究超声处理对RTM成型复合材料界面性能的影响。结果表明,在RTM成型过程中采用超声技术增加了树脂对纤维增强体的浸润性,使树脂中的空气和成型过程中产生的气泡易于排出,从而减少了复合材料的孔隙率,进而改善复合材料的界面性能。

聚合物/纳米复合材料的制备、性能及其应用展望

介绍了纳米粒子的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等特性,聚合物/纳米复合材料的概念和结构性能;综述了聚合物/纳米复合材料的几种常用制备方法;总结了由于纳米粒子的存在聚合物/纳米复合材料在力学、光、电、磁等方面呈现出常规材料不具备的特性,并结合其特性展望了聚合物/纳米复合材料的应用前景。

真空热循环对单向M40J/5228A复合材料质损率和线膨胀系数的影响

对单向M40J/5228A复合材料进行了真空热循环试验(93～413K,10-5Pa)。分别测试了经不同次数真空热循环后材料的质损率及线膨胀系数。通过所建二维细观损伤模型分析了真空热循环次数对材料线膨胀系数曲线影响的原因。试验结果表明,随真空热循环次数的增加,质损率增大,并经约48次真空热循环后趋于平缓;横向线膨胀系数随温度升高而线性增大,真空热循环次数对其没有影响;纵向线膨胀系数在原始状态时随温度升高而线性减小,经113次真空热循环后表现出先下降后上升的非线性特征,真空热循环次数对纵向线膨胀系数的影响,与界面脱粘程度和残余应力的消除密切相关。

空间质子与电子综合辐照作用下甲基硅橡胶破坏模型

利用空间辐照环境模拟设备对甲基硅橡胶进行了质子、电子综合辐照试验 .质子、电子的辐照能量均为 15 0keV ,辐照剂量均为 10 16cm-2 .质谱测试发现 ,综合辐照过程中有CH3 Si(O)CH3 气体生成 .量子化学计算表明 ,H+ 直接进攻硅橡胶高分子链中的氧而导致高分子链断裂的过程要放热 65 5 3 4kJ/mol,是唯一的放热反应通道 .这一过程不会形成稳定的过渡态和中间体 ,而是直接形成断键产物 .计算分析结果与综合辐照形成的气体产物CH3 Si(O)CH3 相吻合 .

ZnO白漆空间性能退化的地面恢复与保护研究

地面环境与空间环境间的巨大差异对氧化锌白漆的性能退化研究影响很大。为了在地面模拟实验中保护氧化锌白漆的光学性能退化,在模拟的空间环境下对S781白漆进行了150keV质子辐照实验,辐照后分别在原位、空气、真空、氩气和液氮环境下研究了S781白漆光谱反射系数的变化和太阳吸收比的变化。结果表明:空气暴露后,氧在氧化锌表面的化学吸附使光学性能退化显著恢复。真空、氩气和液氮能够抑制气体的化学吸附,因此对光学性能退化具有保护作用。此外,液氮的冻析效应也有助于抑制光学性能退化的恢复。

真空热循环对空间级缩合型硅橡胶拉伸性能的影响

对空间级缩合型硅橡胶 KH- X- B进行了真空热循环试验 (12 3～ 4 0 3K,10 - 5Pa)。测试了热循环前后材料的质损率、拉伸性能、热膨胀性能 ,讨论了循环过程中的应变滞后效应和附加残余应变以及它们对材料的强化作用。结果表明 ,材料质损率随循环次数增加而提高后趋于平缓 ;室温及高温拉伸强度随循环次数的增加是先增强而后下降 ;循环过程中发生应变滞后现象 ,且第一次循环后产生附加残余应变 ,2 0 6次循环后残余应变消失 ,材料强化 ,4 0 0次循环后重新产生残余应变 ,材料强度下降。

真空紫外线对聚合物材料表面的影响

针对航天需要 ,研究了聚四氟乙烯 (PTFE)和聚脂 (PET)在真空紫外线 (VUV)作用下的表面层变化。发现在所采用的射流式真空紫外线源的辐照作用下 ,聚四氟乙烯和聚脂颜色变成黑褐色。而且对表面的 X光电子能谱(XPS)分析发现辐照后材料表面发生碳的富集。热失重分析发现辐照后样品失重增大。

空间带电粒子辐照效应的地面加速试验研究

空间带电粒子辐照下空间材料的损伤与失效是空间材料学研究的重要组成内容,地面模拟加速试验是研究材料辐照损伤效应的重要方法和技术途径。文章阐述了地面辐照加速试验的方法及相关概念,以光学石英玻璃为例验证辐照加速试验与模拟等效区间的概念,为当前研究材料在空间带电粒子辐照环境条件下的行为与航天器设计、选材提供科学依据。

纳米材料提高碳/环氧复合材料抗紫外辐照性能研究

随着对长寿命、高可靠卫星的需求增加,中国卫星上常用的碳/环氧复合材料的抗空间紫外辐照性能研究极为迫切。利用强吸收紫外辐照的纳米材料来改善复合材料结构抗空间紫外辐照能力是提高卫星可靠性、延长寿命的有效途径。通过环境模拟实验取得了初步结果。

室温硫化硅橡胶及其在航天器上的应用

概述了室温硫化硅橡胶的类型、硫化机理及其研究进展,阐述了空间级硅橡胶的制备以及硅橡胶与空间环境的交互作用,介绍了室温硫化硅橡胶在航天器太阳能电池、热控涂层及舱体密封上的应用,并提出了今后空间级硅橡胶的主要研究方向。

Ti-6Al-4V合金表面的热氧化/真空扩散处理

利用热氧化后真空扩散处理工艺在Ti 6Al 4V合金表面制备了与基体结合良好的硬化层 ,并在空气和真空条件下分别进行了摩擦磨损试验。结果表明 ,硬化层由表面氧化物薄层和氧扩散区组成 ,硬化深度可达 6 0μm。经 84 0℃真空扩散后 ,在表面硬化层中发现有Ti3 Al相形成 ,使沿层深方向的硬度下降趋势变缓。热氧化 /真空扩散处理可有效地降低在空气和真空中的Ti 6Al 4V合金与GCr15钢的干摩擦因数 ,提高Ti 6Al

质子辐照对MQ硅树脂增强的加成型硅橡胶质损及热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了100 keV和150 keV能量的质子辐照对MQ硅树脂增强的加成型硅橡胶的损伤及其对硅橡胶热性能的影响。试验结果表明:质子辐照后,硅橡胶表面出现损伤裂纹,随辐照能量和剂量的增加,裂纹的数量增多,裂纹增大;质子辐照后,硅橡胶的质量有所损失,其质损率随辐照能量和剂量的增加而增加;质子辐照后硅橡胶的耐热性随辐照剂量的增加先略有增加而后下降,经辐照后的硅橡胶在玻璃态和玻璃转变区的温度区间内收缩率降低,而在高弹态的温度区间内膨胀率增加。

纳米二氧化钛对质子辐照下MQ增强硅橡胶热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米二氧化钛对100keV和150keV能量质子辐照下MQ增强加成型硅橡胶损伤及热性能的影响。试验结果表明,质子辐照后,未添加纳米粒子的硅橡胶表面颜色明显加深,同时出现不同程度的老化裂纹,裂纹数量随辐照能量和剂量的增加而增加;辐照后硅橡胶的质损率增加,耐热性能下降;辐照后硅橡胶在玻璃态和玻璃转变区的温度区间内收缩率降低,而在高弹态的温度区间内膨胀率增加。添加纳米二氧化钛的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同能量、剂量的质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度减小;质损率增加、耐热性能下降以及收缩膨胀率变化的程度均降低,表现出明显的抗辐照性能。

热循环下太阳电池板单元结构热应力演变规律研究

利用MSC.Marc大型通用软件研究了热循环条件下太阳电池板单元结构热应力分布及演变规律。结果表明:被粘接层正应力极大值位于结构中点,极小值出现在结构两端;胶层剪切应力极大值位于结构两端,极小值出现在中点;聚酰亚胺薄膜层取得太阳电池板单元结构最大正应力,粘接聚酰亚胺薄膜与碳纤维复合材料的硅橡胶层取得结构最大剪切应力;结构在低温保温阶段的最大正应力及最大剪切应力远大于高温保温阶段的最大应力;太阳电池板单元结构的最大应力值随热循环次数的增加而增加。