有机硅烷提高航天器树脂材料抗原子氧剥蚀.PDF

维普资讯 2006年 8月 北 京 航 空 航 天 大 学 学 报 August 2006 第32卷 第8期 JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics V0I．32 No．8 有机硅烷提高航天器树脂材料抗原子氧剥蚀 王 鑫 赵小虎 沈志刚 (北京航空航天大学 航空科学与工程学院，北京 100083) 摘 要：为了提高航天器树脂材料的抗原子氧剥蚀的性能，把缩水甘油醚氧丙基三 甲氧基硅烷加入到环氧树脂中，并对所制成的环氧树脂试样进行原子氧效应地面模拟试验，对 试验前后试样的质量损失、表面形貌、表面成分和结构的变化进行 了对比和分析．结果表明，添 加有机硅烷可以有效地提高环氧树脂的抗原子氧剥蚀性能，试样表面在原子氧的作用下生成 了一种三维网状结构，该结构有效地阻止了原子氧对底层材料的进一步剥蚀，使试样的质量损 失和剥蚀率明显下降．50h实验之后，添加 了质量分数为25．0％的有机硅烷，该材料的剥蚀率 约为纯环氧树脂的25％． 关 键 词：有机硅烷；环氧树脂；航天器；抗原子氧剥蚀 中图分类号：V258 文献标识码 ：A 文 章 编 号：1001-5965(2006)08-0912-05 Improvingtheatomicoxygenresistanceofepoxyresinusingorganosilicon WangXin ZhaoXiaohu ShenZhigang (SchoolofAeronauticScienceandTechnology，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100083，China) Abstract：Toimprovetheatomicoxygen(AO)erosionresistanceofresinmatrixmaterialsappliedto spacecrafts， -Glycidoxypropyltrimethoxysilanewasfilledintheepoxyresinwithadirect—mixingmethodand thentheAOexposureexperimentswerecarriedout．AftertheAOexposure．athree—dimensionnetworkstruc— turewasformedonthesamplesurfaces．Thisnetworkstructureprotectedtheunderlyingmaterialsfrom theAO erosionandtheAO resistanceofthepolymerwasimprovedremarkably；themasslossanderosionyieldde— creaseddistinctly．Itprovesthatfillingtheorganosiliconintheepoxyresinisaneffectivemethodtoimprove AO resistanceoftheepoxyresin．AfterAO exposurefor50h，theerosionyieldofthepolymercontaining 25．0％ organosilicondecreasedto25％ ofthatofthepristineepoxyresin． Keywords：silane；epoxyresins；spacecraft；atomicoxygenresistance 原子氧 AO(AtomicOxygen)是低地球轨道 烷化或离子注入 I4J，使材料表面含有丰富的铝、 LEO(LowEarthOrbit)环境中对航天器影响较为 硅等离子．在原子氧的作用下，材料表面形成了一 严重的因素之一．在它的作用下，航天器表