聚合物材料玻璃纖維表面樣品截面分析顯微鏡
太空時代伊始.聚合物材料就因為兼顧了力學、熱穩定、電氣等性能
要求以及相對低的比重.被廣泛應用于航天器設計中。特別需要指出.航天
器通常會使川聚合物薄膜作為多層絕熱層(MI_I)的一部分.該絕熱層用于航
天器表面的絕熱控制。第一層薄膜材料的熱光學性質決定了表面的均衡溢
度。常用于第一層的薄膜材料有聚膚亞肢、聚氟化乙烯一丙烯(FEP)
熱光學性能由扭蓋在玻璃纖維表面的連續的薄膜狀的聚四氛乙烯確定
。除了Mill外,許多搪瓷材料也用于航天器外表面攫蓋,這些搪瓷由無機
顏料的顆杖(通常是氧化鋁、二氧化鐵或氧化鋅、氧化鐵等.利用這些來標
記搪瓷的顏色》嵌人到聚合物從體一環氧樹脂、丙烯酸類樹脂或有機硅樹
脂中構成.
聚合物材料在所有航天工程中的應用.而只研究在空間環境中受到各種因
素破壞作川的航天器表面的聚合物材料.這些破壞因素可能會導致材料屬性
的變化.并在很多情況下誘發嚴重惡化,比如質量損失。質量損失非常T(要
,因為在MI」中使用的聚合物薄膜的厚度相對很小(通常為125 pm ).料暴
露在空間環境因素如原子氧(AO),在低地球軌道(LE(”的紫外線輻射和極
端的熱循環條件.地球同步軌道(GEO)的帶電粒子等〕中時.它們的主要功能
特性會發生明顯的加速劣化.包括表面侵蝕、質從損失、熱光學性質的變化
等
人們發展T很多不同的表面工程方法來抵御上述空間環境因素的影響,
涂層便是其,!,之一。此外.也開發了很多其他技術來保護材料.同時能夠
做到不改變.或以特定的形式改變其功能特性。
通常由金屬或穩定的無機化合物提供保護(主要是通過氧化物或氧化物從礎
的表面結構).氧化膜則往往采川一些先進的沉積技術沉積而成(Gissler和J
ehn, 1992)。此外.也可以選擇特定的材料或合成材料—它們能夠在面轉換
過程中活躍的氧化環境下,在頂層表面層形成氧化物系的化合物
在特殊情況下.也可以采用由金屬箔包裝或包裹的機械保護。采用的表
面保護措施除了要保證結構的穩定性外,往往也需要保留一些垂要的功能
特性,如光學、熱學、光學、電氣性能等
先進的防護涂層沉積、材料表面改性、現代熱控制涂料系統、特殊有機
硅或帶有高抗LEO/GE()環境性能的聚合物.是目前保護發展的主要趨勢。