本书是作者在多年从事复合材料摩擦学、空间环境材料失效行为和机理研究工作的基础上，整理总结了近年来作者课题组在聚合物空间摩擦学的地面模拟试验中取得的结果。全书共8章，首先介绍了空间环境、空间材料、空间环境评价技术和聚合物及其复合材料摩擦学，然后对聚合物材料在原子氧辐照、紫外辐照、质子辐照、电子辐照、综合辐照、空间辐照、温度等复杂空间环境中的摩擦学行为进行了研究，并进一步研究了空间环境对油脂润滑下聚合物摩擦学的影响。
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序
前言
第1章 绪论 1
1.1 空间环境 1
1.1.1 高真空 2
1.1.2 太阳紫外 3
1.1.3 中性粒子环境 4
1.1.4 带电粒子辐射环境 5
1.1.5 热循环 6
1.2 空间材料 7
1.2.1 按功能分类 7
1.2.2 按成分分类 7
1.3 空间环境评价技术 8
1.3.1 空间飞行试验 9
1.3.2 理论模拟技术 9
1.3.3 地面模拟试验 9
1.3.4 多功能空间摩擦学试验装置 12
1.4 聚合物及其复合材料摩擦学 15
1.4.1 磨损机理 16
1.4.2 聚合物摩擦学的影响因素 19
1.4.3 改性对聚合物材料摩擦学性能的影响 23
1.4.4 成型工艺产生的影响 33
参考文献 34
第2章 原子氧辐照对聚合物摩擦学性能的影响 43
2.1 概述 43
2.1.1 原子氧对聚合物材料影响的研究 44
2.1.2 耐原子氧聚合物材料的研究 45
2.2 原子氧对典型聚合物摩擦副材料的影响 47
2.2.1 聚酰亚胺 47
2.2.2 聚四氟乙烯 52
2.3 耐原子氧聚合物复合材料的研究 58
2.3.1 Al2O3/PI复合材料 58
2.3.2 ZrO2/PI复合材料 64
2.3.3 MoS2/PI复合材料 69
2.3.4 GF/MoS2/PTFE复合材料 75
2.3.5 GF/Al2O3/PTFE复合材料 81
2.4 耐原子氧杂环聚合物的研究 86
2.4.1 含磷聚芳酰胺的制备 86
2.4.2 辐照前后薄膜的表面性质 87
2.4.3 辐照前后薄膜的光学性能、力学性能和摩擦学性能 91
参考文献 94
第3章 紫外辐照对聚合物摩擦学性能的影响 100
3.1 概述 100
3.1.1 紫外辐照对化学结构的影响 101
3.1.2 紫外辐照对表面性质的影响 102
3.2 紫外辐照对酚酞聚芳醚砜摩擦学性能的影响 105
3.2.1 表面结构和化学组成变化 106
3.2.2 表面润湿性 108
3.2.3 表面形貌变化 108
3.2.4 摩擦系数变化情况 110
3.3 紫外辐照对聚酰亚胺摩擦学性能的影响 110
3.3.1 几种共聚型聚酰亚胺薄膜的制备及结构表征 111
3.3.2 表面化学组成变化 112
3.3.3 辐照前后的表面形貌 115
3.3.4 辐照前后的摩擦特性 117
参考文献 120
第4章 质子辐照对聚合物摩擦学性能的影响 124
4.1 概述 124
4.1.1 质子辐照对聚合物化学结构和组成的影响 124
4.1.2 质子辐照对聚合物热学性质的影响 128
4.1.3 质子辐照对聚合物机械性能的影响 129
4.2 质子辐照能量和剂量对酚酞聚芳醚砜的影响 130
4.2.1 表面结构的变化 130
4.2.2 摩擦磨损性能的变化 132
4.3 低能质子辐照产生的影响 135
4.3.1 不同能量的低能质子辐照对聚四氟乙烯的影响 135
4.3.2 不同能量的低能质子辐照对聚酰亚胺的影响 140
4.3.3 25keV的质子辐照前后聚酰亚胺磨损机理的演变 143
4.4 质子辐照对聚合物复合材料的影响 150
4.4.1 110keV质子辐照对MoS2/PES-C的影响 150
4.4.2 低能质子辐照时间对MoS2/PI的影响 154
参考文献 160
第5章 电子辐照对聚合物摩擦学性能的影响 165
5.1 概述 165
5.1.1 电子辐照对聚合物化学结构的影响 165
5.1.2 电子辐照对聚合物热学性质的影响 168
5.1.3 电子辐照对聚合物机械性能的影响 168
5.2 高能电子辐照对酚酞聚芳醚砜及其复合材料的影响 169
5.2.1 高能电子辐照对PES-C的影响 169
5.2.2 高能电子辐照对nano-SiO2/GF/PES-C复合材料的影响 174
5.3 高能电子辐照对聚酰亚胺及其复合材料的影响 180
5.3.1 高能电子辐照对聚酰亚胺的影响 180
5.3.2 高能电子辐照对nano-SiO2/GF/PI复合材料的影响 183
5.4 低能电子辐照对聚四氟乙烯的影响 188
5.4.1 表面性质、组成和形貌的变化 188
5.4.2 摩擦磨损特性的研究 191
参考文献 192
第6章 综合辐照对聚合物材料摩擦学性能的影响 195
6.1 概述 195
6.2 原子氧和紫外辐照的影响研究 196
6.2.1 比较原子氧辐照和紫外辐照对聚酰亚胺的影响 196
6.2.2 原子氧和原子氧/紫外对PES-C薄膜的影响 199
6.2.3 原子氧和原子氧/紫外对聚酰亚胺薄膜的影响 204
6.2.4 原子氧和原子氧/紫外对PES-C复合材料的影响 212
6.2.5 原子氧和原子氧/紫外对聚酰亚胺复合材料的影响 217
6.2.6 原子氧和紫外综合辐照对纤维增强聚酰亚胺的影响 223
6.3 质子和电子辐照的影响研究 229
6.3.1 比较质子和电子辐照对热固性聚酰亚胺的影响 229
6.3.2 质子/电子辐照对热塑性聚酰亚胺的影响 234
6.3.3 质子/电子辐照对MoS2/PI复合材料的影响 239
6.3.4 质子/电子辐照对聚四氟乙烯的影响 246
6.4 原子氧和质子辐照对聚醚醚酮摩擦学性能的影响 251
6.4.1 聚醚醚酮形貌和结晶度的变化 251
6.4.2 聚醚醚酮表面化学结构和组成的变化 254
6.4.3 辐照对聚醚醚酮表面能的影响 256
6.4.4 辐照对PEEK摩擦磨损性能的影响 256
参考文献 259
第7章 空间辐照对液体润滑下聚合物摩擦学性能的影响 266
7.1 概述 266
7.2 液体润滑剂对固体材料摩擦学性能的影响 267
7.2.1 主要的影响因素 268
7.2.2 油润滑条件下聚合物的摩擦学性能 273
7.3 油润滑下聚合物的空间摩擦学性能 275
7.3.1 辐照对润滑油润湿性和迁移行为的影响 275
7.3.2 空间辐照对润滑油形貌和化学结构的影响 278
7.3.3 空间辐照对油润滑下聚酰亚胺摩擦学性能的影响 279
7.4 空间辐照对脂润滑下聚酰亚胺摩擦学性能的影响 281
7.4.1 润滑脂结构、组成和热稳定性的变化 281
7.4.2 摩擦磨损性能的研究 284
7.5 离子液体润滑条件下聚合物的摩擦学性能 286
7.5.1 离子液体外部润滑下聚酰亚胺和聚醚醚酮的摩擦系数 286
7.5.2 离子液体作为内部润滑剂对聚酰亚胺摩擦学特性的影响 288
7.6 空间辐照对多孔含油聚合物材料摩擦学性能的影响 293
7.6.1 多孔含油聚合物材料 293
7.6.2 空间辐照对多孔含油聚酰亚胺的影响 295
参考文献 300
第8章 温度对聚合物摩擦学性能的影响 304
8.1 概述 304
8.1.1 温度对聚合物性能影响的研究现状 304
8.1.2 温度对聚合物摩擦学性能影响的研究 310
8.2 高温环境对摩擦性的影响 317
8.2.1 热固性聚酰亚胺 317
8.2.2 聚酰亚胺复合材料 331
8.3 真空/低温环境对摩擦学的影响 346
8.3.1 真空环境对聚酰亚胺及其复合材料的影响 346
8.3.2 真空对聚四氟乙烯的影响 351
8.3.3 真空低温下聚酰亚胺和聚四氟乙烯的摩擦学性能 355
8.4 油润滑条件下聚合物在真空高低温环境下的摩擦学性能 360
8.4.1 润滑油的理化性能 360
8.4.2 油润滑条件下聚酰亚胺的摩擦磨损性能 361
参考文献 366
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