電池蓋片粘接硅橡膠的空間環(huán)境效應研究.pdf

1、本文利用空間環(huán)境效應地面模擬設備,采用分光光度計、掃描電子顯微鏡(SEM)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)、質譜(MS)、X-射線光電子能譜(XPS)等現(xiàn)代分析方法研究了硅橡膠在空間質子、電子及真空紫外輻照條件下的光學性能變化規(guī)律及損傷機理。質子輻照研究表明,能量、束流密度、注量三個因素中任何兩個不變,第三個參數(shù)增大,硅橡膠的光學透過率下降。增加輻照注量對硅橡膠的影響最大。當輻照質子能量為170keV、輻照注量為1E15cm-2時,玻璃蓋

2、片/硅橡膠試樣的光學透過率在測量波段內的下降大于10.5％。紅外光譜及其XPS研究表明,主鏈上的側基Si-CHx首先發(fā)生斷裂,注量為1E15cm-2時,主鏈的降解已經(jīng)很嚴重,生成了新的Si-OH和Si-H基團,同時觀察到表面龜裂現(xiàn)象,使得透過率發(fā)生明顯下降。斷口SEM觀察還發(fā)現(xiàn),低能質子輻照的損傷主要在材料的表面和亞表面,嚴重損傷區(qū)在質子的射程范圍內。電子輻照對硅橡膠的損傷效應明顯低于質子輻照。硅橡膠在電子輻照下的光學透過率的下降主要在

3、紫外區(qū),接近于硅橡膠的光學帶隙。電子輻照注量增加,光學性能退化增加。硅橡膠的光學透過率下降的最大值發(fā)生在360nm附近,可高達20%。紅外光譜及XPS研究表明,電子輻照沒有引起硅橡膠基團結構和電子狀態(tài)的變化,但是Si-CHx基團紅外吸收強度大大下降,表明低注量時主要發(fā)生了硅橡膠主鏈側基斷裂和降解。當輻照注量較大時,Si-O-Si主鏈也會發(fā)生斷裂和降解。SEM表面形貌觀察表明,輻照過程中表面有氣泡形成,是降解小分子導致的。截面斷口觀察到橡