带电粒子辐射对碳纳米管纸电学性能的影响

碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料,具有优异的力学、电学和化学性能,是未来电子元器件的理想候选材料,应用前景广阔。碳纳米管应用于航天器时,应充分考虑空间带电粒子辐射环境对其性能的影响。本文针对碳纳米管的空间应用需求,基于地球同步轨道带电粒子辐射环境,开展了电子、质子对碳纳米管纸微观结构及导电性能的影响研究,电子能量为200.0ke V、500.0ke V、1.0Me V,质子能量为500.0ke V、1.0Me V。研究表明,碳纳米管纸材料电性能的退化是由于材料表面结构发生了变化,且材料中的缺陷数量在辐照作用下增加,使得载流子在材料中的迁移路径受到影响,导致其导电性能下降。     

基于石墨烯的空间辐射探测传感器设计与试验研究

为了验证石墨烯空间辐射探测传感器的性能,结合石墨烯的能带结构和电场效应,分析了二维石墨烯材料的辐射探测原理,研究了基于石墨烯的空间辐射探测方法,研制了具有体积小、分辨率高、抗辐射性能好等特点的新型空间辐射传感器样件。利用质子、电子对辐射传感器进行了空间环境辐照试验,性能测试表明,辐射传感器样品的电学特性满足设计要求。研制的石墨烯空间辐射探测传感器有望应用在空间站辐射环境、月球辐射环境监测等方面以及脉冲星导航等领域。     

轻火石玻璃空间辐射效应及试验方法

利用γ射线源,开展了空间用轻火石(QF)玻璃的空间辐射效应及试验方法研究.研究了QF在不同总剂量辐照条件下的性能退化规律.获得了轻火石玻璃最大辐照剂量达100 Mrad的辐射效应试验数据,总结了QF玻璃辐射效应变化规律.通过光谱解析等方法,分析了QF玻璃空间辐射效应机理及辐射损伤来源.建立了QF玻璃性能退化模型,QF玻...     

聚酰亚胺气凝胶材料的电子/紫外辐照效应及机理分析

开展气凝胶多孔材料在空间辐照环境下的损伤行为及性能退化规律的研究是拓展其空间应用的重要基础,可为其在轨性能的预测提供合理的理论依据。本工作通过对比聚酰亚胺(PI)气凝胶辐照前后的热稳定性及导热能力,结合现代材料分析技术,对材料的电子和真空紫外(VUV)辐射效应及损伤机理进行了研究。结果表明,170 keV和1 MeV的电子辐射均会对PI气凝胶造成电离损伤,导致C-O含量降低,材料发生降解。此外,170 keV的电子辐射还会使材料产生充放电效应,破坏材料的微观结构,使其比表面积降低16.6%。真空紫外辐照会活化PI气凝胶表面,O含量增加到61.45%,与原始样品相比,C=O和C-O含量均有所增加。电子辐照和VUV辐照对PI气凝胶的热稳定性、导热能力未造成明显影响。     

空间辐射环境模型不确定性对ITO/Kapton/Al薄膜防静电性能评价分析

空间辐射环境模型的不确定性,对航天器防静电热控材料的防静电性能评价带来影响。首先对空间辐射环境模型的不确定性来源进行了分析,对不确定因子进行了定义,接着对电子和质子辐照环境下ITO/Kapton/Al防静电热控材料的表面电阻率变化规律进行实验研究,进而对空间辐射环境模型的不确定性对ITO/Kapton/Al防静电热控涂层的表面电阻率的影响进行分析。研究表明:随着辐照注量的增加,不同的不确定度对热控材料防静电性能的影响先增加后减小,最后影响基本可以忽略;不确定性对热控材料防静电性能的影响随着不确定因子的增大而增大;当不确定因子小于1时,空间辐射环境模型不确定性对防静电热控材料表面电阻率评价带来的相对偏差为正,当不确定因子大于1时,则为负。     

空间太阳电池辐射效应评价方法

空间粒子辐射是导致太阳电池性能退化的主要空间环境因素,空间太阳电池在轨能否可靠工作将直接关系到卫星飞行任务能否顺利完成。通过调研国内外空间太阳电池辐射效应的研究工作,总结分析了常用的太阳电池空间辐射效应评价方法,确定了适合国内空间太阳电池的辐射效应研究方法,以便为太阳阵设计提供相关辐射效应数据,保障航天器用空间太阳电池在轨运行的可靠性。     

抗电磁干扰Mn-Zn铁氧体的应用及发展

电磁干扰(EMI)随着电子设备的高速发展成为越来越突出的问题,电子市场已经出台相应的电磁兼容(EMC)市场准入认证.今后的电子元器件及电子设备必须符合相应的市场准入认证.所以,Mn-Zn铁氧体作为电子行业的重要基础材料之一,必须加强抗EMI性能的研究.由于其本身具有吸收和衰减电波的电磁能量性质,成为民用和军事方面抗EMI的重要研究和应用材料.论述了抗EMI Mn-Zn铁氧体材料的主要性能指标,目前国内外已有的该类材料的主要种类,以及相关磁芯的种类及其应用领域.提出今后可能的主要研究或发展方向的见解,认为抗EMI Mn-Zn铁氧体材料和元器件应成为我国目前的重点发展方向.     

诱发单粒子效应的空间辐射环境

介绍了诱发电子器件和集成电路发生单粒子效应的主要空间辐射环境。讨论了诱发单粒子效应的空间辐射环境类型和区域分布特点,利用SPACE RADIATION软件包、CREME96和OMERE软件包,针对一些典型卫星轨道,给出了计算结果,分析了相关辐射环境的特点和空间分布特征。．     

微波铁氧体材料及其应用

总结和评述了近年来国际国内微波铁氧体材料及其应用研究发展动态.特别是随着材料制备技术与电子通信技术的集成化、高频与宽频化以及MMIC集成电路工艺的快速发展,作为现代通信与军事系统中的关键元器件,新结构体系的微波铁氧体材料在米波一毫米波段领域的应用也得到不断的更新.设计与制备出可用于各频带的超小型化、高性能和超宽带高性能器件的新结构新体系铁氧体材料是微波铁氧体材料的开发研究方向.     

电磁屏蔽机理及轻质宽频吸波材料的研究进展

随着智能通信系统、无线网络设备、电子探测设备等技术的发展,空间电磁波辐射对仪器设备的影响不断增大,电磁波屏蔽技术在电磁兼容(EMC)、抗电磁干扰(EMI)设计、飞行器隐身等方面有了越来越广泛的应用。目前,以铁氧体、碳化硅、石墨为代表的传统吸波材料普遍存在着吸收频带窄、吸收性能弱等缺点,一般通过掺杂改性的方法来提高其吸波性能,但得到的吸波层厚度较大,吸波效果不够理想,同时增加了设备质量,也无法达到飞行器减重的目的。近年来,以纳米吸波材料、复合型导电聚合物、石墨烯吸波材料以及超材料为代表的新型轻质宽频吸波材料得到了越来越多的关注。电磁波屏蔽机理主要基于电磁波的反射与吸收,大量的研究结果表明,与电磁波能量衰减相关的参量,如吸收频率、吸收厚度和吸收带宽,与吸波材料的成分和微观结构有着密切的联系。为了得到轻质宽频电磁波吸收材料,一方面电磁波应通过介质表面尽可能多地进入到材料内部,这需要材料具有良好的空间阻抗匹配性;另一方面,进入到材料内部的电磁波应尽可能多地衰减,转化成热能或其他形式的能量,这需要吸波材料具有较高的电损耗或磁损耗。铁氧体吸波材料在低频下具有良好的阻抗匹配性,但在高频波段,磁滞效应和涡流效应都随之减弱,可以通过元素掺杂、制备纳米材料或表面处理技术来改善其吸波性能。金属磁性材料由于晶格结构比铁氧体简单,且没有铁氧体中磁性次格子磁矩的相互抵消,理论电磁波吸收值高于铁氧体,纳/微米结构金属磁性材料成为新一代轻质宽频吸波材料。导电聚合物作为吸波材料可以使产品的质量极大降低,通过改性的方法使其具备可调的电导率和介电常数,而添加金属、金属氧化物或碳纤维能够有效提高导电聚合物的阻抗匹配性。碳基电磁波屏蔽材料具有质轻、耐腐蚀和易加工等优点,石墨烯吸波材料通过改进其自然共振、异质结构界面、电磁耦合来增强电磁损耗,成为轻型超薄吸波材料的代表。超材料吸波结构通过对组成单元的结构和排布控制,在较宽频率范围内实现了对电磁波的吸收。轻质宽频吸波材料不仅具有重要的军事应用价值,在民用电磁干扰防护方面也具有广阔的应用前景。本文从不同的电磁屏蔽机理及材料本征特性出发,对不同种类的新型宽频吸波材料进行了综述,研究了不同吸波体的电磁波吸收性能与微观结构的关系,对实现其轻质宽频吸收的作用机理进行了介绍,为制备性能优异的吸波材料提供了理论技术支持,为发展新一代高性能电磁波吸收材料提供了研究思路。     

基于单分子层模型的ZnO热控涂层电子辐照光学性能退化研究

在分析电子辐照对ZnO类热控涂层光学性能退化机理的基础上,提出了单分子层电子色心产生模型,推导了"色心浓度"表达式及材料光学性能退化随辐照剂量的变化关系。用该理论对100keV电子辐照下S781白漆太阳吸收比变化Δαs的实验数据的拟合结果表明,单分子层模型能够很好地预测ZnO类热控涂层在电子辐照环境下光学特性退化趋势。该理论可扩展应用于其它热控材料在空间不同辐射环境下光学性能退化趋势的预测。     

发光示踪材料的空间环境稳定性研究

通过简单模拟高真空、太阳紫外辐射、冷热交变等空间环境条件,对拟用于飞行器示踪的发光材料SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 、ZnO:Eu3 ,Li1 以及SiO2:Eu3 ,Li1 进行了空间环境稳定性试验研究,分别检测了3种材料在高真空条件下的耐强紫外辐射、抗老化、抗热震性能.结果表明,长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 经各试验后发光强度均有一定程度的降低,但由于其自身发光强度很高,下降幅度不影响其在"背日面"的示踪功用;而ZnO:Eu3 ,Li1 较SiO2:Eu3 ,Li1 的空间环境稳定性比较优越,是适合于"向日面"示踪的发光材料.     

Cherenkov辐射材料的研究历史和现状

追溯了Cherenkov效应和Cherenkov辐射材料的研究历史,重点介绍了曾成功用作Cherenkov辐射探测器的铅玻璃和立方氟化铅晶体的性能特点,并对目前正在研究的钨酸铋钠和重掺杂钨酸铅晶体进行了评述和讨论.     

多元复合结构型聚合物基电磁屏蔽材料的研究进展

随着现代电子信息技术的飞速发展,电磁波辐射和污染严重干扰精密电子元器件的正常工作,并直接危害信息安全和人体健康.聚合物基电磁屏蔽材料能有效防止电磁波辐射和污染,当前使用环境对其提出了低反射、高吸收、宽频带和结构/功能一体化的苛刻要求,发展多元复合结构是解决这些难题的有效手段.基于材料对电磁波的屏蔽机理,重点介绍了聚合物...     

射线与中子辐射屏蔽材料的研究进展

主要对X射线、γ射线及中子辐射屏蔽材料的种类、基质材料和屏蔽性能进行了全面的分析和综述。在此基础上，探讨了现有射线及中子辐射屏蔽材料存在的主要问题，如吸收效果不高、基质材料力学性能差、屏蔽性能与其他性能难以兼顾等。最后展望了辐射屏蔽材料的研究方向，指出开发多功能、轻质、高强的抗辐射屏蔽材料是未来的发展趋势。     

NiCuZn-Sr(Nb0.5Al0.5)0.1Ti0.9O3磁介复合陶瓷材料的磁介性能研究

现代移动通信技术的高速发展对各类电子设备的小型化、多功能化提出了新的要求.开发性能优良的新型磁介复合材料成为元器件小型化的解决方案之一.本工作采用固相烧结法分别合成了NiCuZn铁氧体材料以及Sr(Nb0.5 Al0.5)0.1 Ti0.9 O3介电材料,然后将两者按照一定比例复合,研究了不同铁氧体/介电相含量对磁介复合陶瓷材料磁性能与介电性能的影响,并对其微观形貌与相结构进行了探究.研究结果表明,当铁氧体含量在0.7～0.8时,复合材料致密性最好,磁性能与介电性能较为优良.     

用于空间辐射环境探测的金刚石探测器研究综述

空间辐射环境探测可减轻或避免辐射环境对航天器和宇航员的危害,已成为近年来各航天大国研究空间环境的热点。对空间辐射环境进行探测的探测器较多,包括气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器,半导体探测器具有能量分辨率高、探测效率高等优点,已逐渐取代其他两种探测器。金刚石辐射探测器是半导体探测器的一种,具有探测精度高、耐候性好、无需制冷、寿命长以及抗辐射能力强等优点,特别适合长周期、强辐射的深空探测。同时,金刚石禁带宽度大,不响应可见光,可实现日盲观测,已被欧洲空间局(ESA)用于太阳紫外辐射探测。俄罗斯工业技术中心在多种粒子复合探测方面正在研制宇宙射线光谱仪,尽管探测能区集中在中高能,但该光谱仪可实现电子、质子和重粒子的复合探测。基于目前金刚石辐射探测器在单粒子辐射探测中的应用及空间复杂的多种粒子辐射环境,我国的空间辐射环境探测研究应通过设计基于多层金刚石膜的单粒子辐射探测器来提高探测器的能量分辨率,再构建探测器矩阵进行多种粒子复合探测,将人工神经网络算法引入数据处理过程,以拓展探测范围到低能区,实现全能量范围粒子的探测,从而为开展金刚石探测器在空间站、深空辐射环境探测等领域的应用探索奠定基础。     

锰锌、镍锌铁氧体的研究现状及最新进展

对常用的锰锌、镍锌软磁铁氧体材料的应用及其性能进行了介绍,着重从配方要求、添加剂的作用等方面综合介绍了国内外的研究情况及最新进展,指出了今后软磁铁氧体研究的主要方向及所要达到的性能要求.研究表明,配方是决定铁氧体材料性能好坏的决定性因素,加入添加剂是改善铁氧体材料性能的有效方法之一,烧结工艺是制备高性能铁氧体的关键.今后软磁铁氧体发展的重点是高频低功耗、高磁导率材料和片式化的表面贴装元件,还应开展纳米软磁铁氧体的研究.     

集成电路单元中的抗辐射策略研究

在总结集成电路的辐射环境和基本的辐射效应的基础上,提出一种新的解决集成电路单元辐射的方法,并进行实验。实验结果表明新方法大大降低辐射效应。     

红外高发射率涂层的研究进展

红外高发射率材料具有良好的辐射与吸收性能,可有效改善物体表面的辐射系数,增强辐射传热从而达到散热的目的。随着国防科技与工业技术的发展,高发射率材料已被广泛应用于航空材料、工业窑炉材料、建筑材料、电子、冶金等领域,其中涂层材料的运用占较大比重。目前,美国、英国等发达国家每年投入数亿资金用于高发射率涂层的研究,超薄、复合、多功能的涂层材料成为近年来主要的发展趋势。概述了高发射率材料的种类,比较了高发射率涂层几种制备方法的优缺点,并总结了影响涂层发射率的因素与提高发射率的途径。