中文摘要：

针对大型空间可展开压电智能结构材料的太空辐射失效问题，以POSS杂化的PVDF充气展开式压电智能薄膜天线为研究对象，采用实验分析、数值模拟、理论建模等方法，研究材料在太空辐射环境下的微损伤表现形式、微损伤演化规律及宏观性能参数，建立描述微损伤演化的微纳观力学模型，科学分析POSS对微损伤演化过程的影响，得到微损伤演化与材料宏观力学性能之间的联系。项目预期将揭示POSS杂化的PVDF材料的抗辐射力学机理，建立描述材料微损伤演化与宏观力学性能之间关系的数学模型。项目的研究成果不仅对于理解和应用POSS进行PVDF材料的抗辐射加固设计具有重要的理论与实际意义，而且对于固体力学理论在微纳米尺度上的发展、完善也具有重要意义。

结论摘要：

已圆满完成项目申请时规定的各项指标及预期研究成果，具体情况如下 1、 项目得到了一种高效制备高β结晶相的PVDF/POSS纳米复合材料方法和工艺，并已申请专利。通过对PVDF/POSS的各种宏观性能参数的实验表征包括通过显微检测手段对材料进行微结构的表征；对压电性能的测试；热稳定性能和强度、硬度等力学参数的表征，得到了PVDF/POSS的微结构与材料宏观力学性能之间关系，并从微观尺度上阐明了产生这种影响的内在机理，为PVDF的宏观性能设计提供了理论依据。 2、 项目解决了描述PVDF和PVDF/POSS的微结构和微损伤演化的微纳观力学模型问题，从分子动力学模拟和蒙特卡洛模拟两方面构建了原子氧辐射的模拟模型并解决了分子模拟模型的建立和原子间力场函数的确定两大关键问题。前者涉及化学反应动力学，包含化学键的形成和断裂过程，后者涉及如何确定各材料的侵蚀系数。通过模拟明确了PVDF在太空辐射环境下的微损伤情况，得到了PVDF的微结构和微损伤的演化规律及POSS的纳观加固结构对PVDF微损伤演化过程的影响规律，为PVDF的抗辐射加固设计提供了理论依据。 3、 项目给出了不同设计要求下的PVDF的POSS抗辐射加固方案。 4、 发表了与项目研究内容相关的学术论文12篇，其中SCI检索论文7篇，EI检索论文11篇，参加国际学术会议2次并做口头报告，参加国内学术会议一次并做邀请报告，申请发明专利一项。预计后续还会有4-6篇SCI检索论文在近两年发表。 5、 已培养博士2名，硕士2名。 6、 项目的研究成果正在和中国空间技术研究院（五院）和上海航天技术研究院（八院）展开合作，将有望应用于下一代的大型展开天线和太阳帆的抗太空辐射上。