高强高模聚酰亚胺纤维的空间环境适应性研究及在航天领域的应用前景分析

杨传超，徐鸿杰，田国峰，张静静，高鸿，卓航，张梦颖，战佳宇，武德珍

摘要：高强高模聚酰亚胺(PI)纤维是近年来出现的一种新型高性能有机纤维，具有优异的力学性能、耐高低温性能、低介电、高绝缘、高阻燃、耐辐照等综合性能，在航天、航空、安全防护、核工业等领域具有广阔的应用前景。本工作着重针对高强高模PI纤维在航天领域中的应用需求，特别是在空间环境中的应用特点，分析了其在极端温度、交变温度、粒子辐照、高真空以及长期负载等环境下的性能表现，初步考核了其空间环境适应性，以期为其相关应用提供设计依据。研究结果显示，高强高模PI纤维表现出优异的力学性能、耐高低温、耐粒子辐照、抗蠕变等综合性能，在350℃条件下其拉伸强度和拉伸模量仍分别可达到1.55GPa和27.74GPa，经1.0×108rad(Si)剂量粒子辐照后，拉伸性能保持率高于98%。此外，本工作还结合PI纤维的综合性能表现对其在航天领域的应用前景进行了展望。

关键词：聚酰亚胺纤维；空间环境；适应性；航天应用