多面体低聚倍半硅氧烷改性有机润滑涂层的空间环境适应性及作用机制研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 俞传永 |
| 答辩日期 | 2020-05-28 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李红轩 ; 陈磊 |
| 关键词 | 多面体低聚倍半硅氧烷 有机粘结固体润滑涂层 低地球轨道 摩擦磨损 原子氧 |
| 学位名称 | 工学博士 |
| 学位专业 | 材料学 |
| 英文摘要 | 有机粘结固体润滑涂层以其优越的性能在航天工业的发展过程中发挥了十分重要的作用，解决了高低温、超高真空、强辐射等空间环境条件下大量的润滑与防护问题。但是随着现代航天工业的迅速发展，新型空间机构在服役过程中运行工况越来越苛刻，服役环境越来越复杂，特别是在低地球轨道环境（LEO）中长期面临原子氧、高低温交变循环及其它强辐射环境的耦合作用，传统的有机粘结固体润滑涂层的使用性能已无法满足不断提升的高可靠性和长寿命等方面的要求。针对上述问题，本论文通过从多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）对基础树脂的有机无机杂化改性出发，围绕润滑涂层的化学组成、微观结构和其力学、空间环境适应性以及摩擦学性能之间的构效关系，开展了涂层微观结构的设计，表界面效应的调控等研究工作，深入研究了有机粘结固体润滑涂层在空间环境下组分、结构及其力学和摩擦学性能的变化规律，探讨了POSS改善其空间环境适应性的作用机理。 本论文采用溶胶凝胶法合成了不同官能团的POSS，并依据基础树脂材料的分子结构特性将其通过共价键接枝引入到不同的树脂涂层体系中，制备了具有高性能的POSS改性润滑涂层。通过空间辐照实验，研究了POSS对有机润滑涂层的耐空间环境性能的影响，明确了原子氧对有机润滑涂层的侵蚀机制。研究结果表明，通过单/八氨基POSS对涂层微观结构的设计和表界面效应的调控，不仅有效提高了涂层的力学和摩擦学性能，而且赋予涂层优异的空间环境适应性。此外，根据POSS的分子可调控性，将其与S8反应制备了具有特殊结构和高温响应的复合润滑涂层，明显改善了有机润滑涂层在高温下的摩擦学性能。通过上述工作的开展，为POSS在航空航天及其他领域的应用提高了理论依据和技术指导。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 136 |
| 源URL | [http://ir.licp.cn/handle/362003/27358]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学 2.中国科学院兰州化学物理研究所; |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 俞传永. 多面体低聚倍半硅氧烷改性有机润滑涂层的空间环境适应性及作用机制研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2020. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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