辽宁新增1例本土无症状

扫一扫关注微信二维码 元

2021.12.01

【中国科学报】科学家研制出新型航天器外层防护材料


本报讯 中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出一种新型航天器外层防护材料——聚酰亚胺—纳米云母复合膜。这种新材料由于采用了独特的仿生设计,其力学性能和空间极端环境耐受性均得到显著提升,有望取代现有的聚酰亚胺基复合膜材料。该成果日前发表于《先进材料》。

聚(ju)酰亚胺(an)薄膜(mo)因其(qi)优(you)异的(de)力(li)(li)学性(xing)能、绝佳(jia)的(de)热稳定性(xing)和突(tu)出的(de)耐化学性(xing),成为太空探(tan)测(ce)器(qi)“防护服”的(de)绝佳(jia)材(cai)料。然(ran)而,与其(qi)他碳氢聚(ju)合物(wu)一样(yang),该材(cai)料在太空环境(jing)中极易受到原子氧攻击,导致其(qi)物(wu)理和力(li)(li)学性(xing)能急剧下(xia)降,目(mu)前(qian)还没有很(hen)好(hao)的(de)解决手段。此外,宇(yu)宙射线(xian)辐射和空间碎片撞击等也给其(qi)稳定性(xing)带来严峻考验。

俞书宏团队受天然珍珠母(mu)(mu)的(de)“砖—泥”层(ceng)(ceng)状结(jie)构启发(fa),利用(yong)前(qian)(qian)期开发(fa)的(de)具有优异力学性(xing)能和(he)(he)紫(zi)(zi)外屏蔽功能且可大规模制备的(de)纳(na)米云母(mu)(mu)片作为构筑基元,与(yu)聚(ju)酰亚胺(an)(an)前(qian)(qian)驱(qu)体(ti)共组装(zhuang)得到聚(ju)酰亚胺(an)(an)—纳(na)米云母(mu)(mu)复(fu)(fu)合(he)膜,利用(yong)云母(mu)(mu)的(de)优越本征特性(xing)弥补聚(ju)酰亚胺(an)(an)的(de)不足。区别于以往仿(fang)珍珠层(ceng)(ceng)纳(na)米复(fu)(fu)合(he)膜的(de)单层(ceng)(ceng)结(jie)构设(she)(she)计,研究人员(yuan)通过改(gai)变组分(fen)配比(bi)、借助喷涂与(yu)热固(gu)化联用(yong)法构筑的(de)复(fu)(fu)合(he)膜具有双层(ceng)(ceng)类珍珠层(ceng)(ceng)结(jie)构,其顶层(ceng)(ceng)具有更(geng)致密的(de)纳(na)米云母(mu)(mu)片。这种(zhong)设(she)(she)计策(ce)略不仅实现了材料力学性(xing)能的(de)有效提升,而且使其上表面对(dui)原子氧、紫(zi)(zi)外辐射和(he)(he)空(kong)间碎片等具有更(geng)高的(de)抵抗性(xing)能。

研究表(biao)明,这(zhei)种新型仿生(sheng)复合(he)膜的拉伸强(qiang)度(du)、杨(yang)氏模量和(he)表(biao)面硬度(du)分别(bie)为125兆(zhao)帕(pa)、2.2吉帕(pa)和(he)0.37吉帕(pa),比纯聚酰(xian)亚(ya)胺(an)(an)膜分别(bie)高(gao)出45%、100%和(he)68%,其(qi)(qi)性(xing)能明显优(you)于纯聚酰(xian)亚(ya)胺(an)(an)薄膜、单(dan)层(ceng)类珍珠母结构的聚酰(xian)亚(ya)胺(an)(an)—云母复合(he)膜和(he)以(yi)往报道的聚酰(xian)亚(ya)胺(an)(an)基复合(he)材料(liao)。此外(wai),其(qi)(qi)抗紫外(wai)线老化性(xing)和(he)高(gao)温(wen)稳定(ding)性(xing)也得到明显提升。

业内人士认为,这项研究提出的独特双层仿珍珠母结构设计策略,为设计构筑其他高性能纳米复合材料提供了新思路。(桂运安)

相关论文信息:

http://doi.org/10.1002/adma.202105299

《中国科学报》 (2020-12-01 第1版 要闻(wen))

热门链接
xml地图 | sitemap地图
海贼王
分享到:QQ空间新浪微博腾讯微博人人网微信
少年赘婿 美好的日子 革命者 凯迪拉克 河南暴雨辟谣消息最佳女婿 猪猪侠 三孩政策配套措施 坦克世界 千古玦尘 驻华美军暴行档案 天官赐福 奥迪 郑州京广路隧道发现4具遇难者遗体 5566 格力研发空调发电 中超积分榜 英超 明星大侦探 贾跃亭称法拉第未来将颠覆法拉利 周杰伦 逆天邪神 江苏新增11例确诊 阴阳师奔驰 奥特曼 比亚迪 寒门崛起7 rings nba季后赛 修罗武神烟火里的尘埃 nba季后赛 mg 移动成立芯片公司 世界周刊蜡笔小新 杨倩妈妈去菜场被围堵 诺曼底登陆 杨紫 中国女排不敌美国我和我的祖国 韩国女团 台风尼伯特生成 王俊凯 进击的巨人西游记 当男人恋爱时 变成你的那一天 凯迪拉克 做家务的男人2 梦幻西游 起风了 双世宠妃3非诚勿扰 东京奥运首场比赛 杨紫 迷你特工队 一念永恒 非你莫属 天官赐福 比亚迪 阴阳师奔驰 海上繁花 | 下一页
Baidu
sogou
百度 搜狗 360