功能化聚酰亚胺薄膜的制备与抗电子辐照性能研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tinnawang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
航天器是外太空探索过程中最重要的载体之一。近年来,随着外太空探索技术的快速发展,对航天器的表面外露材料提出了更高的要求,新一代航天器的表面外露材料广泛使用柔性高分子材料。聚酰亚胺(PI)薄膜是一类具有优异的力学性能、热学性能、电学性能、化学稳定性、抗辐照性能的柔性高分子材料,广泛地用于航天器中。但是,在外太空复杂的辐照环境下,传统 PI薄膜的性能下降明显,严重情况下,甚至影响航天任务的完成。因此,对 PI薄膜的加固研究具有非常重要的科学意义。
  原子层沉积是薄膜制备技术之一,因其涂覆的涂层厚度可控,均匀且致密,对反应温度要求低而受到科学家们的青睐。其中,原子层沉积无机氧化物的研究最多。目前,原子层沉积在微电子、航空航天、催化剂、光学等领域应用广泛。
  本研究提供了一种新型的无机氧化物与柔性高分子材料复合的方法:采用原子层沉积技术,在PI薄膜上、下表面涂覆Al2O3或TiO2,制备一系列PI复合薄膜。无机氧化物对PI薄膜具有一定的保护作用,可减少电子辐照对PI薄膜的影响。具体研究内容如下:
  1. 制备性能优异的纯 PI薄膜。将均苯四甲酸酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸酐分别与多种二胺聚合,制备八种纯 PI薄膜,并对其做拉伸测试,选出两种综合性能优异的PI薄膜,对上述两种纯PI薄膜做电子辐照试验,通过FTIR、SEM、XPS对纯PI薄膜做结构表征,通过拉伸、TGA测试对纯PI薄膜做性能表征。
  2. PI/Al2O3复合薄膜的制备。采用原子层沉积技术,在上述两种纯 PI薄膜上、下表面涂覆Al2O3涂层,制备一系列PI/Al2O3复合薄膜,然后进行电子辐照试验,最后表征其结构和性能。
  3. PI/TiO2复合薄膜的制备。采用原子层沉积技术,在上述两种纯PI薄膜上、下表面涂覆 TiO2涂层,制备一系列 PI/TiO2复合薄膜,然后进行电子辐照试验,最后表征其结构和性能。并与PI/Al2O3复合薄膜进行性能比较。
  实验结果表明:经电子辐照后,纯PI薄膜的力学性能、热学性能明显降低。与纯 PI薄膜相比,PI 复合薄膜的性能明显改善。其中,PI/Al2O3复合薄膜的拉伸强度损失减小,PI/TiO2复合薄膜的热学性能变化不明显。
其他文献
全球每年来自交通运输业、居民建筑业等分布式排放源直接排入大气中的CO_2约占全球总排放量的30%~50%,CO_2空气直接捕集技术(DAC)是补偿这部分碳排放的重要途径。湿法再生阴离子交换树脂膜材料,可以通过调控环境湿度促进CO_3~(2-)水解为HCO_3~-和OH~-,为膜材料吸附/脱附CO_2提供驱动力,有效提升DAC捕集工艺的循环再生经济性。但是该材料在制备过程中需要经过高温水热预处理张开
学位
北部湾是我国生物多样性最丰富的海域之一,蕴藏大量的微生物资源,成为新药研发的潜在来源。该区域微生物的次级代谢产物丰富,结构新颖,活性显著,在探索结构新颖的药物先导化合物的科研道路上,发展前景较好。本论文聚焦来源于北部湾的微生物,对北部湾微生物的小试发酵提取物采用高效液相色谱(HPLC)和薄层色谱(TLC)进行化学筛选,结合生物活性筛选,选取一株北部湾红树林沉积物来源的放线菌和一株北部湾深海海绵共附
学位
研究高分子单链折叠转变不仅能够揭示聚合物链在稀溶液中的物理行为,还有助于理解生物大分子折叠的普适机制。在溶液中,由于氢键、疏水、范德华力等相互作用的影响,高分子链通常呈现塌缩结构。为了阐明高分子链如何折叠,一些平均场理论模型研究了高分子链在不同温度或溶剂性质下的折叠行为。在这些模型中,链单元之间的等效吸引作用通常简化为Lennard-Jones(LJ)势,然而吸引作用的空间范围如何影响高分子链折叠
学位
大多抗肿瘤药物有着水溶性较差、半衰期短、毒副作用大且治疗效率低等缺点,选择聚合物胶束作为纳米药物载体可以增加它们的溶解度,降低药物毒副作用,提高治疗能力。但是目前研究的这类纳米载体经常存在着稳定性差,血液循环半衰期短,释放效率缓慢等缺点。本文以延长胶束的血液循环时间,提高药物释放效率为目的,通过简单的自由基聚合,开环聚合等反应,合成出可生物降解的聚己内酯(PCL)、聚二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯(P
学位
本论文对苯甲醛类化合物的脱氢氟烷氧基化制备氟烷基芳基醚类化合物的反应进行了研究。论文内容分为两章:第一章氟烷基芳基醚类化合物的合成进展含氟化合物由于其独特的药代动力学和物理、化学性质,在医药,农用化学品和材料科学领域起着非常重要的作用。在含氟化合物中,氟烷基芳基醚类化合物由于氟烷氧基的高代谢稳定性,吸电子作用和显著的亲脂性而被广泛用于药物化学中。在许多包含氟烷基芳基醚片段的药物分子中,代表性的例子
学位
氢气(H_2)被认为是最有潜力取代化石能源的新一代绿色能源。电解水产氢是一种简单,方便,绿色的制备方法,而且制备的氢气纯度高无需再次提纯。然而,电解水反应动力学缓慢,需要具有高活性和稳定性的非贵金属催化剂来降低反应中的过电位。钴地球丰度高、对环境无污染等优点而被大量文献报道。但是钴基催化剂存在反应过程中活性位点不足和对析氧反应中间体吸附能力不足等问题。针对这些问题,我们对钴基催化剂进行了以下研究:
学位
超分子化学经过长时间的发展,从金属配位到非金属配位驱动的自组装,已经合成了大量的不同结构、功能独特的超分子材料,并在小分子识别、光催化、生物传感、发光器件等方面具有广泛的应用。然而基于阴离子配位的超分子结构构筑的凝胶聚合物还没有被广泛研究。本论文设计并合成了C_2对称的双二脲配体L,中心连接子N朝外伸出一个苯胺部分,配体通过桥连二脲结合基团与不同的阴离子作用形成阴离子配合物。在配合物的基础上,利用
学位
螺旋结构普遍存在于自然界中。生物体中的螺旋结构有着指导生命活动的特殊功能。由于大部分生命活动发生在水中,因此水溶性螺旋结构在生命体活动中起着至关重要的作用。例如,DNA借助双螺旋结构解组装/组装过程可以精确完成遗传信息的存储、翻译与传递。蛋白质分子可通过α螺旋、β折叠形成精妙的二级结构进而在生命周期中展现出独特的功能。受此种高级结构独特性能的吸引,研究者们通过化学合成的方式来模仿天然螺旋型分子的精
学位
在明胶硬胶囊生产过程中,企业常通过添加色素的方式将胶囊加工成不同颜色,以帮助人们区分药物类别和鉴别药物状态。在现有胶囊生产过程中,配色环节多采用人工方式,不仅效率低下,而且配色质量难以保证。为解决以上问题,本课题运用机器视觉技术开发出胶囊配色系统,实现配色环节的自动化。本文的主要研究内容包括:(1)系统设计。针对胶囊配色环节存在的问题以及企业生产需求,构建包含图像采集模块、计算处理模块、PLC控制
学位
相较于天然酶,纳米酶因其成本低、易批量生产、稳定性好以及催化活性可调节等优点,已经引发了广泛的关注。纳米酶的催化活性对其在生物医学范畴的利用极为重要。磁场是一种可调节、无组织穿透深度限制同时具备优异安全性的外源性刺激,在酶活性调控方面具有独特的优势,但是磁刺激调控纳米酶活性的规律仍不清楚。基于此,本文构建了一系列具有不同磁热转换效率的氧化铁纳米酶,利用磁热-光谱系统实时地监测交变磁场对氧化铁纳米酶
学位