宇航服中的高分子材料


摘要


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       宇宙航天服是保護(hù)宇航員安全的重要裝備，而高分子材料則是宇宙航天服中不可或缺的組成部分。宇航員在太空環(huán)境中面臨著極端的溫度、輻射和壓力等因素，因此需要使用高性能的高分子材料來保護(hù)他們免受這些因素的影響。

       在宇宙航天服中，高分子材料主要用于制作航天服的保護(hù)層、隔熱層、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、座椅、手套.鞋子等組件。目前，宇宙航天服中使用的高分子材料主要包括氟化聚合物、聚酰亞胺、聚乙烯、丙烯酸酯、聚酰胺等。



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應(yīng)用

 其中，氟化聚合物是一種重要的高分子材料，它具有極佳的耐高溫、耐輻射、耐化學(xué)腐蝕和低煙毒等特性，可以用于制作宇航服的保護(hù)層和隔熱層。聚酰亞胺也是一種高性能的高分子材料，它具有高強(qiáng)度、高模量、高溫耐性和耐腐蝕等特點(diǎn)，適用于制作宇航服的座椅和手套等部件。



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應(yīng)用

       此外，宇航員在太空中需要呼吸氧氣，因此宇航服中還需要使用氧氣供應(yīng)系統(tǒng)。目前，宇航服中使用的氧氣供應(yīng)系統(tǒng)主要由聚酰胺材料制成，這種材料具有良好的耐化學(xué)性和機(jī)械性能，能夠保證氧氣的穩(wěn)定供應(yīng)。

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聚酰亞胺

聚酰亞胺結(jié)構(gòu)式

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高性能聚酰亞胺合成樹脂

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聚酰亞胺（Polyimide，簡(jiǎn)寫為PI）指主鏈上含有酰亞胺環(huán)（-CO-NR-CO-）的一類聚合物，是綜合性能最佳的有機(jī)高分子材料之一。其耐高溫達(dá)400°C以上 ，長(zhǎng)期使用溫度范圍-200～300°C，部分無明顯熔點(diǎn)，高絕緣性能，103赫茲下介電常數(shù)4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬F至H級(jí)絕緣。

根據(jù)重復(fù)單元的化學(xué)結(jié)構(gòu)，聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亞胺三種。根據(jù)鏈間相互作用力，可分為交聯(lián)型和非交聯(lián)型。

聚酰亞胺發(fā)展方向

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聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。上世紀(jì)60年代，各國都在將聚酰亞胺的研究、開發(fā)及利用列入 21世紀(jì)最有希望的工程塑料之一。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點(diǎn)，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其巨大的應(yīng)用前景已經(jīng)得到充分的認(rèn)識(shí)，被稱為是"解決問題的能手"（problem solver），并認(rèn)為"沒有聚酰亞胺就不會(huì)有今天的微電子技術(shù)"。