材料科学论文_PEEK和PI带电粒子辐照损伤与B_4C
文章目录
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 PEEK和PI航天器应用现状与动向
1.3 PEEK和PI辐射效应研究进展
1.3.1 空间带电粒子特点
1.3.2 PEEK辐射效应
1.3.3 PI辐射效应
1.4 聚合物基辐射防护复合材料发展现状
1.5 相关研究存在的问题
1.6 研究目的和主要研究内容
第2章 试验材料和测试方法
2.1 试验材料体系
2.2 辐照试验源及辐照条件选择
2.2.1 带电粒子辐照试验源选择
2.2.2 辐照试验条件
2.3 带电粒子辐射效应模拟计算方法
2.3.1 SRIM程序模拟计算
2.3.2 Geant4程序模拟计算
2.4 微观结构与性能测试方法
2.4.1 微观结构测试方法
2.4.2 辐射防护特性测试方法
2.4.3 性能测试方法
第3章 PEEK不同带电粒子辐射效应及损伤机理
3.1 PEEK低能电子辐射损伤行为
3.1.1 低能电子辐射损伤能力分析
3.1.2 微观结构损伤特征
3.1.3 低能电子辐照PEEK原位拉伸行为
3.1.4 低能电子辐照PEEK微观结构演化机理
3.2 PEEK低能质子辐照损伤行为
3.2.1 低能质子辐射损伤能力分析
3.2.2 表面形貌损伤特征
3.2.3 低能质子辐照PEEK损伤分析
3.3 PEEK重离子辐射损伤行为
3.3.1 重离子辐射损伤能力分析
3.3.2 微观结构损伤特征
3.3.3 重离子辐照对PEEK损伤分析
3.4 PEEK不同类型带电粒子辐射损伤讨论
3.5 本章小结
第4章 PI带电粒子辐射损伤及介电极化机理
4.1 带电粒子辐射损伤能力分析
4.2 不同类型带电粒子辐照PI介电极化特征
4.2.1 介电常数
4.2.2 介电损耗
4.2.3 绝缘电阻
4.3 不同类型带电粒子辐照PI损伤行为
4.3.1 自由基演化
4.3.2 基团结构特征
4.3.3 化学组分分析
4.3.4 力学性能退化
4.4 不同类型带电粒子辐射损伤机制
4.5 本章小结
第5章 B_4C/PEEK和B_4C/PI辐射防护复合材料制备及表征
5.1 辐射防护复合材料模拟计算与设计
5.1.1 不同类型材料防护效果计算与基体选择
5.1.2 复合材料防护效果计算与增强组元选择
5.1.3 B_4C/PEEK和B_4C/PI防护效果计算
5.2 B_4C/PEEK和B_4C/PI复合材料制备
5.2.1 B_4C/PEEK复合材料制备
5.2.2 B_4C/PI复合材料制备
5.3 B_4C/PEEK和B_4C/PI复合材料微观结构特征
5.3.1 组织形貌分析
5.3.2 自由基演化
5.3.3 物相分析
5.4 B_4C/PEEK和B_4C/PI材料性能特征
5.4.1 热学性能
5.4.2 力学性能
5.4.3 介电性能
5.5 不同粒子辐射防护效果分析
5.5.1 电子辐射防护效果
5.5.2 质子辐射防护效果
5.5.3 中子辐射防护效果
5.5.4 γ射线辐射防护效果
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得创新性成果
致谢
个人简历
文章摘要:空间环境中存在着不同种类的带电粒子,会对材料和器件产生不同类型的辐射损伤效应,导致航天器在轨服役出现故障乃至事故。研制轻质、高效的辐射防护材料,是提升航天器外禀性防护的有效途径。聚醚醚酮（PEEK）和聚酰亚胺（PI）具有优异的力学、热学及电学等综合性能,有望成为发展新型聚合物基复合辐射防护材料的基体。深入开展带电粒子辐射效应和机理研究,并以B4C为增强组元,制备B4C/PEEK和B4C/PI聚合物基复合材料,发展轻质、高效的外禀性辐射防护技术,具有重要的科学价值和工程实际意义。本文针对PEEK和PI基体材料分别利用不同能量的电子、质子和重离子辐照,结合小角X射线散射（SAXS）、掠入射（GISAXS）和宽频介电谱仪等微观结构和性能分析方法,深入研究了基体材料的辐射效应和机理。利用SAXS技术,实时分析了拉伸变形时电子辐照前后PEEK的微观结构演化;采用GISAXS技术,研究了质子辐照PEEK晶体损伤效应;基于宽频介电谱仪测试,分析了辐照前后PI材料介电常数变化规律,成功制备了B
文章来源：《辐射防护》 网址: http://www.fsfhzz.cn/qikandaodu/2022/0130/714.html