纳米颗粒增强环氧树脂抗原子氧剥蚀性能机理研究

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纳米颗粒增强环氧树脂抗原子氧剥蚀性能机理研究

王鑫，赵小虎，王明珠，沈志刚?

北京航空航天大学航空科学与工程学院

收稿日期:2005-09-17 修回日期:2005-11-09 出版日期:2007-01-10 发布日期:2007-01-10
通讯作者: 沈志刚

An Investigation of Atomic Oxygen Resistance improving mechanism for Epoxy/Silica Nanocomposites

WANG Xin,ZHAO Xiao-hu,WANG Ming-zhu,SHEN Zhi-gang

School of Aeronautic Science and Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics

Received:2005-09-17 Revised:2005-11-09 Online:2007-01-10 Published:2007-01-10
Contact: SHEN Zhi-gang

摘要/Abstract

摘要：

为了提高航天器用树脂基材料的抗原子氧剥蚀性能，将不与原子氧反应的无机纳米二氧化硅颗粒添加到环氧树脂中，并对所制成的纳米复合材料试样进行原子氧效应地面模拟试验，分析了试验前后试样表面形貌、表面成分和表面化学结构的变化规律。结果表明，加入纳米颗粒后，环氧试样的质量损失和剥蚀率出现了明显的下降，抗原子氧剥蚀性能得到了大幅度的提高。同时，试验后的纳米复合材料表面仍然存在一些新的有机结构，它们和纳米二氧化硅颗粒一起，共同阻止原子氧对底层材料的进一步剥蚀。

关键词: 航天复合材料, 抗原子氧剥蚀, 纳米颗粒, 环氧树脂, 航天器

Abstract:

To improve the atomic oxygen (AO) resistance of the spacecraft resin matrix material, the inorganic silica nanoparticles were filled into the epoxy resin. Samples of the epoxy/silica nanocomposites were prepared and the AO exposure experiments were conducted in a ground-based AO effects simulation facility. The samples exhibited significantly less mass loss and erosion yield than the corresponding pristine epoxy resin. After AO exposure for 60h, the erosion yield of the nanocomposite containing 15phr nanoparticles decreased to 9.4% of that of the pristine epoxy resin.

Key words: Aerospace , Composites, , AO , resistance, , Nanoparticles, , Epoxy , resin, , Spacecraft

中图分类号:

V258

王鑫;赵小虎;王明珠;沈志刚&#;. 纳米颗粒增强环氧树脂抗原子氧剥蚀性能机理研究[J]. 航空学报, 2007, 28(1): 207-212.

WANG Xin;ZHAO Xiao-hu;WANG Ming-zhu;SHEN Zhi-gang. An Investigation of Atomic Oxygen Resistance improving mechanism for Epoxy/Silica Nanocomposites[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2007, 28(1): 207-212.

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