美国杜邦Kapton 薄膜在充气天线上的研究

为适应当前国防和航空事业的发展，完成我国各项深空探测任务，对高精度大型空间可展开天线的需求越来越迫切。充气天线结构作为一种有前景的可折叠展开结构，代表着未来深空可展天线的发展方向之一。

它在地面发射时为折叠收纳状态，收藏在整流罩内。待航天器进入空间轨道后，再由地面控制指令使其在空间轨道上按照设计要求逐步完成展开动作，*后锁定并保持为运营工作状态。当天线沿空间轨道运行时，其相对太阳和地球的位置、方向不断变化，周期性的经受太阳直射和进入地球阴影区。经历的高低温变化幅度可达−180°C~+180°C。

而作为充气可展天线结构的反射面材料Kapton 薄膜是美国杜邦公司生产的一种含有聚酰亚胺基的高分子聚合物薄膜，目前围绕Kapton薄膜的既有研究主要集中在材料物理成型、化学制备等方面，关于Kapton 薄膜力学性能的研究很少。而反射面Kapton薄膜材料（以下简称Kapton 膜材）是充气天线结构的*为重要的部分，其性能的好坏直接关乎结构安全。

Kapton 膜材的生产制备、反射面安装、老化、尖锐物的不慎刺划等往往使其产生一定的初始缺陷，而缺陷导致的应力集中会使得膜材很快发生撕裂破坏，*终造成充气天线结构彻底失效。因此该膜材撕裂性能的明晰是开展充气结构工程应用的一个先决条件。

然而关于Kapton 薄膜的撕裂性能至今未见相关报道，尚处空白阶段，难以满足在航空航天领域的工程应用，亟待对反射面膜材在初始撕裂缺陷下的力学性能展开相关研究。

(文章出自“《武汉大学学报(理学版)》网络首发论文”）