導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

硅氧烷原子氧防護膜工藝及防護性能研究

文檔作者：鄭闊海楊生勝李中華王敬宜趙琳文檔來源：蘭州物理研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月16日
下載地址：點擊這里	文件大?。?547.64 KB 共5頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共5頁]

本文件共5頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?47.64 KB 共5頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇： 90年代空分塔爆炸傷亡事故及教訓(xùn)

上一篇：基于多元方差分析的傷亡事故統(tǒng)計分析方法…

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第27卷第6期航天器環(huán)境工程
20 l O年1 2月SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERJNG 75 l
硅氧烷原子氧防護膜工藝及防護性能研究
鄭闊海，楊生勝，李中華，王敬宜，趙琳
(蘭州物理研究所真空低溫技術(shù)與物理國家級重點實驗室，蘭州730000)
摘要：原子氧是對低地球軌道航天器構(gòu)成重要影響的空間環(huán)境因素之一，嚴(yán)重影響著航天器在軌的安全運
行。文章重點介紹了制備工藝對六甲基二硅氧烷原子氧防護膜結(jié)構(gòu)及性能的影響，分析了防護膜的聚合原理，
并對其結(jié)構(gòu)、成分進行了測試分析，從而獲得了防護膜的工藝參數(shù)。最后對防護膜進行了原子氧輻照實驗與測
試，結(jié)果表明采用等離子體聚合方法制備的原子氧防護膜具有很好的耐原子氧性能。
關(guān)鍵詞：原子氧；六甲基二硅氧烷(HMDSO)；防護膜；等離子體；聚合膜
中圖分類號：V258：V520．1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673—1379(2010)06-0751-05
DoI：10．3969／j．issn．1673．1379．2010．06．019
O引言
原子氧是由低地球軌道中的02發(fā)生光敏解離
產(chǎn)生的。在低地球軌道空問，短波長(<243nm)
太陽輻照的能量足以打斷分子氧的約5 eV的化學(xué)
鍵而生成原子氧，并且此空問氧原子的平均自由程
很大(～108 m)，所以氧原子復(fù)合為氧分子／臭氧
分子的幾率很小，使得原子氧成為低軌道最豐富的
氣體[1-6J。在軌航天器以大約7．8 km／s的速度繞地
球飛行，與原子氧撞擊的平均能量為4．5 eV±l eV，
撞擊能量隨軌道高度升高而衰減。原子氧對航天器
表面材料有很強的氧化侵蝕作用，且伴生的發(fā)光、
發(fā)熱會改變航天器的熱控性能，甚至影響航天器的
壽命。材料表面侵蝕程度直接與材料接收到的原子
氧累積通量成正比，原子氧的通量密度由航天器軌
道高度、姿態(tài)、軌道傾角、服役時間和太陽活動狀
況決定。兇此有必要對長壽命的低地球軌道航天器
表面用材料采取一定的防護措施。
1樣品制備與分析
原子氧防護膜的制備采用蘭州物理研究所自
研的射頻放電等離子體聚合實驗裝置。放電氣體分
為載氣(Ar)、單體(六甲基二硅氧烷，即HMDSO)
和工作氣體(02)。重點研究了放電時的壓強、放
電功率、氧分壓以及六甲基二硅氧烷輸送速率等對
防護膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。實驗中氧氣與六甲基二
硅氧烷的比例通過氣體流量控制儀控制，放電室氣
壓通過一蝶閥來控制。實驗結(jié)束后，對薄膜進行了
測試分析，包括：
1)X射線光電子能譜儀(xPS)分析：XPS也
被稱作為化學(xué)分析用電子能潛(ESCA)，是一種常
用的固體表面分析方法。由于XPS儀具有很高的表
面靈敏度，特別適用于表面元素定性和定量分析，
也同樣適用于元素化學(xué)價態(tài)的研究。本文用此方法
檢測不同工藝制備的有機硅原子氧防護膜中的Si、
O和C的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
2)紅外光譜分析：此方法是以分子結(jié)構(gòu)特別
是以分子基團結(jié)構(gòu)解析作為其主要功能，在有機
物分析方面尤為適用。為了得到HMDSO原子氧防
護膜的結(jié)構(gòu)成分，首先對薄膜進行了紅外光譜分
析。
2 聚合工藝對原子氧防護膜組分結(jié)構(gòu)的影響
2．1 工作氣壓對聚合中元素百分含量的影響
在HMDSO原子氧防護膜的等離子體聚合制備
過程中，在聚合起始的數(shù)秒內(nèi)氣壓是升高的，之后
趨于穩(wěn)定。這是由于起始階段HMDSO在等離子體
中化學(xué)鍵被打斷，形成各種自由基／活性基團，從
而導(dǎo)致放電室氣壓升高；隨后各種自由基結(jié)合成更
大的鍵結(jié)構(gòu)并沉積在基材上，導(dǎo)致放電室氣壓回
落，此即所謂的泵吸現(xiàn)象(pump effect)【7J。
圖1是薄膜中si、C以及。元素百分含量隨T作
氣壓的變化關(guān)系。從圖中可以看出，隨著工作氣壓
收稿日期：2010．05．27；修回日期：2010．11-16
作者簡介：鄭闊海(1979-)，男，碩士學(xué)位，從事原子氧效應(yīng)及防護工作。聯(lián)系電話： (0931)4585299。
萬方數(shù)據(jù)
些生鱉H：塹j．些箜翌查
摧漸m∞．i埤脫正機成分(Si)禽；J}穩(wěn)步增加，柏
機成分(C)含越則幾f線性降低．O的|：；1分禽城
則壯術(shù)佩持水變．返隨IW薄膜-㈨I：絡(luò)臺物含毋如
0l—D_s涪．,qi-c啞St-O_s印審|；趕I徘。L爪
增力Ⅱ『6j遷均}增加。n J是‘e卅小能址高，田為在商氣
¨·}、放電，一般彤成的魁荊}普離子體，此時進行有
機物的臺成較為州雕。
n1}¨ⅧxJⅢJ
蚓I Ⅱ書“"含吊‘v】件7tm的芙東
Fig】[[cmcnt pcrce．吣?usoFmIlng p?m
2．2摻氧量對元素百分含量的影響
nm護膜中si、c以段03PI')C泵豐H對血分含昔
隨摻釩情的變化見l糾2。鮑計放IU‘訓(xùn)l、中鋌分壓的
埔自1．有機成訃fc)含‘}迅速減少，咖見機成分
f sj的備種形，℃)則逐新增加。這是【捌為啦休也·臀
離Jo}1．b軾鋒離于體相札nⅢ，其中C以靜種‘L
志鈕化物形』℃流失．sl別以再種打機^I：絡(luò)合物或
sIq(0<2)的彤，℃打n：于簿膜中。>

網(wǎng)友評論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11