《Reactive and Functional Polymers》：Results of pre-flight tests of a novel cyanate ester laminate before exposure to low earth orbit
编辑推荐：
新型硅改性氰酸酯树脂复合材料在空间环境中的性能研究显示，其弯曲模量达68.81 GPa，经原子氧侵蚀测试质量损失仅0.53%，且光谱特性与热性能稳定。
Mayra Y. Rivera Lopez | Joseph F. Gargiuli | Katharine Robson Brown | Agnieszka Suliga | Sebastien Vincent-Bonnieu | Fabrizio Scarpa | Ian Hamerton
布里斯托尔复合材料研究所，土木、航空航天与设计工程学院；以及布里斯托大学科学与工程学院工程数学与技术系，Queen’s Building，University Walk，布里斯托 BS8 1TR，英国
摘要
一种新型的氰酸酯（CE）树脂在布里斯托大学研发并获得专利，被选用于“欧洲材料老化研究项目1”（Euro Materials Ageing 1 campaign, AO-2020-EMA，欧洲航天局/CNES）。氰酸酯具有低介电常数和高玻璃化转变温度的优良特性；此外，该树脂通过添加硅元素显著提升了其在太空环境中的抗原子氧能力，并且加工工艺简便。一种碳纤维增强聚合物（CFRP）样品已被送往国际空间站（ISS），目前正放置在ISS的Bartolomeo平台上进行为期12个月的实验。根据ASTM D790–10标准测试了厚度为2.4毫米的CFRP试样的弯曲性能，其弯曲模量为68.81（σ = 2.18）吉帕（GPa）。一块尺寸为25毫米×25毫米×2.44毫米的层压板样品被加工出一条浅V形槽，并接受了标准的热脱气测试（ECSS-Q-ST-70-02C）：该测试在低于10^-5毫巴的真空压力下、125摄氏度的温度下持续进行24小时。测试结果显示，该层压板的质量损失仅为0.53%（其中可回收的质量损失为0.15%），另有0.01%的质量以挥发性物质的形式被收集（后续鉴定为聚二甲基硅氧烷）。通过对样品进行200至2500纳米范围内的紫外-可见光-近红外（UV–Vis-NIR）反射光谱测量，以及太阳吸收率（α）和热发射率（ε）的测定，进一步分析了其性能。CFRP样品的反射率从1500纳米处的0.105增加到了0.135，但α/ε比值保持不变。当暴露于原子氧环境中（原子流速为3.43×10^15个原子/平方厘米·秒）时，在1.20×10^21个原子/平方厘米的原子辐照量下，样品质量减少了13.863毫克（即侵蚀产率为4×10^-24立方厘米/原子）。该CFRP样品通过了飞行前的各项测试，目前正处于低地球轨道的持续暴露环境中。
