Исследование пленочных полимерных материалов, экспонированных на орбитальной космической станции "Мир"

• Автор: Ананьева, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 02.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 124 с.

Содержание

Список условных сокращений.

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Получение и физикохимические свойства фторполимерных, двойных полиимидфторполимерных и односторонне алюминированных полиимидных пленок.
1.2. Влияние факторов космического пространства на полимерные материалы космических аппаратов.

1.3. Радиационная обстановка в космическом пространстве.

1.4. Термоциклирование в космосе

1.5. Полимерные материалы в условиях космического вакуума

1.6. Внешняя атмосфера космического аппарата

1.7. Взаимодействие полимерных материалов с

атомарным кислородом
1.8. Терморегулирующие и экранновакуумные теплоизолирующие покрытия.
Заключение
Глава 2. Методика эксперимента.
2.1. Методика проведения натурного эксперимента на орбитальной космической станции Мир
2.2. Измерение массы и толщины образцов.
2.3. Гониометрический метод исследования поверхностных свойств полимерных пленок
2.4. Спектральные методы исследования.
2.5. Измерение круговых диаграмм яркости
2.6. Методы электронной сканирующей и атомной силовой микроскопии.
2.7. Фотографический метод исследования формы капель
жидкости.
Глава 3. Исследование экспонированных на станции Мир
фторполимерных пленок.
3.1. Изменение массы, толщины и плотности пленок.
3.2. Поверхностные свойства экспонированных фторполимерных пленок
3.3. Исследование экспонированных фторполимерных пленок методами сканирующей электронной и атомной силовой микроскопии.
3.4. Исследование оптических свойств экспонированных фторполимерных пленок.
3.5. Исследования химического строения экспонированных фторполимерных пленок методом ИКспектроскопии
Глава 4. Исследования полиимндных пленок, экспонированных под
защитой кварцевых стекол.
Глава 5. Исследование двухслойных полиимидфторполимерных
пленок.
5.1. Поверхностные свойства полиимидфторполимерных пленок
5.2. Структура поверхности и оптические свойства полиимидфторполимерных пленок.
Глава 6. Исследование экспонированных односторонне алюминированных полиимндных пленок ПМ1УЭОА
6.1. Изменения физических свойств односторонне алюминированных полиимидных пленок
6.2. Оценка скорости потери массы и изменения радиационной
стойкости
6.3. Исследование поверхностных свойств экспонированных
6.4. Исследование структуры поверхности экспонированных
6.5. Исследование оптических свойств экспонированных пленок
6.6. Фотоэлектронный механизм деградации односторонне алюминированных полиимидных пленок.
Заключение.
Выводы.
Литература


Среди полимерных материалов наилучшим отводом тепла обладают полиимидные, фторполимерные пленки, например, политетрафторэтилен, сополимеры тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, а также металлизированные полимерные пленки 1,6,7,8. Именно поэтому на поверхности орбитальной космической станции Мир были специально проэкспонированы полиимидные и фторполимерные пленки, односторонне алюминированные полиимидные пленки, ламинатные пленки, состоящие из полиимидной основы и тонкого слоя фторполимера 2. После проведения длительного экспонирования на поверхности орбитальной космической станции Мир Государственным научнопроизводственным центром им. М.В. Хруничева Российского авиационнокосмического агентства кафедре общей и специальной химии ИАТЭ для исследований были предоставлены некоторые из указанных выше пленочных полимерных материалов. На кафедре был проведен цикл систематических исследований свойств и структуры экспонированных полиимидных пленок, который был обобщен в диссертационной работе аспирантки Пасевич О. Ф. 9. ПМ1УЭОА. В настоящее время принято считать, что полимерные материалы на КА подвергаются основной деградации при воздействии потока атомарного кислорода. Однако при сравнении результатов, полученных на лабораторных установках, на которых не удается корректно смоделировать воздействие потока атомарного кислород именно с энергией 5 эВ, и в полетных условиях обнаружены качественные и количественные различия в изменении параметров полимерных материалов 1. Например, установлено, что при бомбардировке атомами кислорода при наземных испытаниях скорость потери массы полиимидными пленками меньше, чем фторполимерными. Из результатов натурных испытаний следует обратная зависимость. Поэтому одна из задач работы состояла в сравнении деградации полиимидных и фторполимерных пленок, прошедших натурные испытания на станции Мир в идентичных условиях. К этой части работы примыкают исследования изменений свойств и структуры двойных ламинатных пленочных материалов, состоящих из полиимидной пленки с нанесенным тонким слоем фторполимера. Целью этого раздела работы был поиск ответа на вопрос, могут ли такие ламинатные пленки обладать более высокой космической стойкостью, чем полиимидные. ФКП. Кроме того, представлялось важным получить информацию о влиянии на поведение полимерных материалов места их расположения на поверхности корабля. Солнца. Однако до сих пор надежно не установлено, какой именно частотный спектр солнечного излучения и в какой степени влияет на космическую деградацию полимеров. Для этого полиимидные пленки ПМ1Э были помещены под стеклянную рамку из кварцевых пластин, пропускающие солнечный свет с длиной волны Х2. УФ свет. Известно, что нанесение металлического покрытия придает поверхности полимерных материалов повышенную электропроводность, тепло, атмосферои износостойкость, способность отражать солнечное излучение металлизация поверхности повышает также прочностные характеристики полимерных материалов ,. Металлизированные полиимидные и фторполимерные пленки находят широкое применение в различных устройствах космической техники и рассматриваются как перспективные тонкопленочные материалы для создания космических зеркал, установок типа солнечный парус, использующих давление солнечного света и т. Поэтому для получения информации о влиянии металлизации полимеров на их космическую стойкость на станции Мир было проведены испытания односторонне алюминированных полиимидных пленок. Провести исследования свойств и структуры полимерных пленочных материалов, прошедших экспонирование на орбитальной космической станции Мир в течение и месяцев сополимеров тетрафторэтилена с гексафторпропиленом марок Ф4МБ и РЕРЮОА полиимидных пленок марки ПМ1Э, защищенных кварцевыми стеклами двойных пленок полиимидфторполимер односторонне алюминированных полиимидных пленок марки ПМ1УЭОА. Сравнить изменения поверхностных, оптических свойств, структуры и химического строения пленочных полимерных материалов, экспонированных в условиях воздействия всей совокупности факторов космического пространства, а также защищенных полимерными пленками и кварцевыми стеклами.