抗原子氧涂层：航天器聚合物薄膜的防护铠甲

低地球轨道环境中，原子氧（AO）对航天器外露聚合物材料的侵蚀是导致性能退化的主要因素之一。聚酰亚胺（PI）薄膜因其在航天器中的广泛应用，尤其容易受到AO侵蚀的影响。为此，研究人员开发了多种防护涂层技术。中国科学院化学研究所团队提出了一种由有机聚硅氮烷和双[3-（三甲氧基硅基）丙基]胺协同水解-缩聚的新策略，在涂层中原位构筑以梯状聚倍半硅氧烷为主导的网络。所得涂层厚度仅约2 μm，硬度达0.73 GPa，弹性恢复率80%，透过率94.1%，附着力达5B级。在热循环、γ射线、紫外辐照、原子氧（仅失重7.5%）及月尘（95.2%）等空间环境模拟测试中保持优异性能。另一种技术路线采用原子层沉积（ALD）制备Al₂O₃/SiO₂纳米叠层涂层，在等离子体活化PI表面形成超薄防护膜。Al₂O₃/SiO₂的协同效应能维持光学透过率并防止AO底切侵蚀。在产业化方面，沃格光电自主研发的抗辐射复合膜系产品可屏蔽太空高能质子及抗原子氧侵蚀，且不影响电池发电效能，目前已应用于航天卫星太阳翼保护膜并实现了在轨应用。