工程聚合物材料因其高的强重比和一系列优异的机械、热、电和光学性质而被广泛应用于空间科学领域用作结构材料。随着近代科学的发展,特别是空间高科技的发展,对空间用聚合物材料的可靠性提出了更高的要求。为了完成一系列特定的任务,要求聚合物部件在承受空间复杂环境的同时具有最高的可靠性。然而,研究表明空间环境中存在许多辐照源,它们会对聚合物材料的各项性能(包括摩擦学性能)产生重要影响,进而影响聚合物部件的可靠性。本研究拟通过影响聚合物材料性能的主要因素的交互作用模拟空间环境条件,并考察其对空间用聚合物材料摩擦学性能的影响。这不仅有助于扩大聚合物材料的摩擦学理论,更可以为扩大聚合物材料在空间科学中的应用提供依据,进而保证聚合物部件在服役期间的可靠性。
工程聚合物材料因具有强重比高和优异的机械、热、电和光学等性质而被广泛应用于空间科学领域。然而,研究表明空间环境中存在许多辐照源,它们会对聚合物材料的各项性能(包括摩擦学性能)产生重要影响,进而影响聚合物部件的可靠性。因此,空间科学的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求,空间环境对聚合物材料性能影响的研究也成为具有重要意义的课题。本项目通过地面模拟实验,考察了空间离子辐照对酚酞聚芳醚砜和聚酰亚胺摩擦学性能的影响,并探讨了其影响机理。发现不同的空间离子辐照对材料摩擦学性能的影响规律不同,其中质子、电子辐照对材料的摩擦学性能影响显著,而紫外辐照对整体聚合物材料的摩擦学性能影响不明显,但是紫外辐照对聚合物薄膜材料的摩擦系数影响很大。原子氧辐照对填充酚酞聚芳醚砜和聚酰亚胺的摩擦学性能的影响随基体不同而不同。研究发现离子辐照改变酚酞聚芳醚砜和聚酰亚胺摩擦学性能的主要原因是离子辐照引起材料表面化学结构和组成的变化。本项目所研究的不同离子辐照对酚酞聚芳醚砜和聚酰亚胺摩擦学性能的影响对于了解空间环境对聚合物材料摩擦学性能的影响规律和影响机理具有理论意义,对于空间聚合物材料的选用具有指导作用。