王 凯 肖 飞 詹茂盛

(北京航空航天大学 材料科学与工程学院，北京100191)

航天器在距地面100～1 000 km的低地球轨道(LEO，Low Earth Orbit)中运行时，要承受原子氧(AO，Atomic Oxygen，)、真空紫外辐射(VUV，Vacuum Ultraviolet)、微小碎片撞击以及VUV与AO协同作用等极端环境的考验.其中，原子氧可与几乎所有有机材料和部分无机材料作用，造成材料表面的氧化剥蚀和性能退化.国内外众多的地面模拟试验和美国宇航局(NASA)等的飞行试验(STS-8，STS-17，STS-41，STS-44)、长期暴露试验(LDEF)以及有限期选择性暴露试验(LDCE)，都证实原子氧是导致材料发生性能变化的主要原因［1－4］.

随着航空、航天技术的发展，以芳杂环为主要结构单元的聚合物，特别是芳香族聚酰亚胺(PI)因其突出的耐高低温性能和优异的电绝缘性能而广泛应用.然而，在低轨道运行的航天器外层，PI材料会和原子氧作用引起化学键的断裂，导致PI物理、机械、光学性能的改变［5－7］.

市售的PI薄膜都不能经受原子氧的侵蚀，因而亟需一种保护PI不被侵蚀的方法.目前，提高PI耐原子氧性能主要有2个策略:①在PI基体表面涂层，国内在这方面进行了较多研究并取得了很好的效果［8－10］，然而在较大面积上制备均匀无缺陷的防护涂层非常困难，一旦出现缺陷，原子氧将从这些针孔状或者刮痕等类的缺陷处开始侵蚀PI，导致其氧化降解;②通过共聚、共混、杂化等技术将耐原子氧组分引入到PI基体中，这种方法有可能在缺陷处自发地形成保护层，从而提高PI的耐原子氧性能.将一些无机氧化物引入PI基体已有较多报道，如 PI/SiO2，PI/Al2O3，PI/TiO2，PI/V2O5等，但是对无……