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原子状酸素照射で高分子に生じる微細構造; 高分子の高次構造の影響

Microstructures formed on polymers by atomic oxygen irradiation; effects of polymer's higher-order structures

後藤 亜紀*; 丹司 尊*; 田川 雅人*; 満汐 孝治*; 岡 壽崇   ; 山下 真一*

Goto, Aki*; Tanji, Takashi*; Tagawa, Masahito*; Michishio, Koji*; Oka, Toshitaka; Yamashita, Shinichi*

宇宙機が周回する地球低軌道には残留大気が存在し、その主成分は原子状酸素(AO)である。宇宙機を構成する熱制御材料など高分子材料は、時速8km/hでAOと衝突することで表面が酸化および浸食され、表面にナノスケールの突起構造を形成する。突起構造の形成を支配する要因を調べるため、結晶性と熱物性を評価した各種高分子材料に対してAOを照射し、SEMおよび陽電子消滅寿命測定法で表面を観察した。その結果、高分子の自由体積空孔および熱運動性がAOの侵入深さを左右し、その結果、突起構造のサイズや数密度を変化させるとわかった。

Crystallinity and thermal property were evaluated for polyethylene, polypropylene, polystyrene films, then, they were irradiated with atomic oxygen (AO) and observed by a scanning electron microscope and positron annihilation lifetime spectroscopy. Free-volume holes and thermal motions affected spatial scales for the reactions with AO, determining the sizes and numerical density of formed protrusions.

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