Воздействие вакуумного ультрафиолета и кислородной плазмы на структуру и устойчивость полистирольного композита с органосилоксановым наполнителем

• Автор: Черкашина, Наталья Игоревна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Перспективные полимерные композиционные материалы авиационно-космического назначения. Состояние проблемы
1.1. Характеристика космического пространства
1.2. Полимерные материалы в космической технике
1.3. Радиационная стойкость полимерных материалов
1.4. Факторы околоземного космического пространства, влияющие на работу терморегулирующих покрытий космических аппаратов
1.4.1. Воздействие вакуума на полимерные материалы
1.4.2. Воздействие атомарного кислорода на полимерные материалы в космосе
1.4.3. Воздействие ВУФ-излучения на полимерные материалы
1.4.4. Синергетический эффект воздействия потока атомарного кислорода и ВУФ-излучения на полимерные материалы
1.5. Перспективные терморегулирующие покрытия космических летательных аппаратов
1.6. Основные принципы создания полимерных композиционных материалов
Выводы к главе
Глава 2. Методы и объекты исследования
2.1. Объекты и материалы исследования
2.2. Методы испытания
2.2.1.Имитационный стенд испытания полимерных композитов

при воздействии ВУФ
2.2.2.Имитационный стенд испытания полимерных композитов при воздействии кислородной плазмы
2.2.3.Физико-химические, электронно-микроскопические и оптические методы анализа полимерных композитов
Выводы к главе
Глава 3. Разработка терморегулирующего полистирольного композита космического назначения
3.1. Синтез высокодисперсного органо-силоксанового наполнителя полистирольной матрицы
3.2. Разработка технологии получения высоконаполненного полимерного композита на основе полистирольной матрицы
3.3. Исследование физико-механических свойств полистирольного композита
3.4. Исследование поверхностных свойств полистирольного композита
Выводы к главе
Глава 4. Воздействие кислородной плазмы на поверхностную структуру полистирольного композита
4.1. Кинетика потери массы полистирольного композита при воздействии потока кислородной плазмы
4.2. Изменение морфологии поверхности полистирольного композита, подвергнутого воздействию кислородной плазмы
4.3. Моделирование эрозии полистирольного композита при действии потока атомарного кислорода
Выводы к главе
Глава 5. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полистирольный терморегулирующий композит
5.1. Оценка степени газовыделения полистирольного композита в условиях, имитирующих околоземное космическое пространство
5.2. Воздействие ВУФ-излучения на поверхностные свойства разработанного полистирольного композита
5.3. Исследование терморегулирующих свойств полистирольного композита

Выводы к главе
Общие выводы
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
Приложения

распределение излучений. Эффект длинноволновой области солнечного спектра воспроизводится в некоторой степени только дейтериевой лампой [68].
При облучении полимеров потоком квантов с энергией порядка 5-10 эВ не только происходит уменьшение толщины полимерного слоя со временем, но и образуется микрорельеф и изменяются химические и физические свойства поверхности слоя, в частности оптические и контактные свойства, которые, как известно зависят от морфологии и химического состава поверхности [69-70].
JУ/, от», сд.
Рисунок 1.8 - Спектральное распределение вакуумного ультрафиолетового излучения [71]: 1 - солнечное излучение, 2 - излучение водородной лампы
Излучение в ВУФ-диапазоне имеет энергию кванта Е > 6,9 эВ, превышающую энергию любой химической связи в полимере, т.е. попадая на поверхность, ВУФ-излучение поглощается в тонком поверхностном слое толщиной 100-500 нм, вызывая диссоциацию практически любых химических связей в полимерной молекуле и образование на поверхности свободных радикалов и других продуктов фотолиза [72].
Наибольшее негативное влияние ВУФ оказывает на терморегулирующие покрытия КА, изменяя шероховатость поверхностей [73] и как следствие их оптические характеристики (в частности, степень поглощения солнечного излучения и интегральный коэффициент отражения), причем органические материалы подвержены таким изменениям в большей степени, чем неорганические [74]. Глубина проникновения ВУФ будет определяться