宇航服中的高分子材料


摘要


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       宇宙航天服是保护宇航员安全的重要装备，而高分子材料则是宇宙航天服中不可或缺的组成部分。宇航员在太空环境中面临着极端的温度、辐射和压力等因素，因此需要使用高性能的高分子材料来保护他们免受这些因素的影响。

       在宇宙航天服中，高分子材料主要用于制作航天服的保护层、隔热层、氧气供应系统、座椅、手套.鞋子等组件。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、聚酰亚胺、聚乙烯、丙烯酸酯、聚酰胺等。



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应用

 其中，氟化聚合物是一种重要的高分子材料，它具有极佳的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和低烟毒等特性，可以用于制作宇航服的保护层和隔热层。聚酰亚胺也是一种高性能的高分子材料，它具有高强度、高模量、高温耐性和耐腐蚀等特点，适用于制作宇航服的座椅和手套等部件。



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应用

       此外，宇航员在太空中需要呼吸氧气，因此宇航服中还需要使用氧气供应系统。目前，宇航服中使用的氧气供应系统主要由聚酰胺材料制成，这种材料具有良好的耐化学性和机械性能，能够保证氧气的稳定供应。

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聚酰亚胺

聚酰亚胺结构式

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高性能聚酰亚胺合成树脂

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聚酰亚胺（Polyimide，简写为PI）指主链上含有酰亚胺环（-CO-NR-CO-）的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400°C以上 ，长期使用温度范围-200～300°C，部分无明显熔点，高绝缘性能，103赫兹下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘。

根据重复单元的化学结构，聚酰亚胺可以分为脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亚胺三种。根据链间相互作用力，可分为交联型和非交联型。

聚酰亚胺发展方向

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聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。上世纪60年代，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是"解决问题的能手"（problem solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。