聚酰亚胺侵蚀机理及防护效应的研究

在微波电离型原子氧(AO)源地面模拟设备中对空间材料聚酰亚胺(Kapton)及有机硅防护层进行原子氧剥蚀效应试验.用光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对试验前后试样的表面形貌、质量及化学结构进行表征研究.AO对Kapton表现了较严重的侵蚀作用,原来平整的表面形貌变为毛毯状;而所施用的有机硅涂层的表面形貌则变化甚少,表明该涂层具有较明显的防护效果.     

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为了研究空间原子氧(AO)环境和摩擦材料的相互作用机理,以MSTS-1型真空摩擦磨损试验机为平台,研制了可用于模拟空间AO环境下摩擦学试验的AO束流源.该AO源的束流直径超过φ50mm,通量密度为2.6×1015atoms·cm-2·s-1,AO平均能量5～10eV.常用空间材料Kapton薄膜的AO暴露试验结果也与国外空间飞行试验结果相似.该AO源工作状态稳定、束流纯净、运行气压低、小巧轻便,满足了空间摩擦学试验的特殊要求,并可广泛用于空间AO环境和摩擦材料的相互作用效应模拟研究.     

激光驱动飞片超高速发射技术实验研究

 介绍了影响激光驱动超高速发射技术的各种因素。分析了激光能量、激光光束空间分布对飞片发射速度及完整性的影响和飞片靶镀膜工艺对飞片速度及完整性的影响。结果表明：空间分布为“平顶型”的激光束有利于发射出完整的飞片。在膜与基底之间增加过渡层Cr可以大大提高膜与基底之间的附着力,从而提高飞片的发射速度。实验上利用波长1 064 nm、脉宽10 ns、能量835 mJ的激光使厚度5 μm、直径1 mm的铝飞片的发射速度达到10.4 km/s。大大提升了对微米级空间碎片速度的发射能力。