有机硅弹性体因其优异的耐高低温、耐候性和耐臭氧等独特的性能,在航天、航空及核工业领域具有广泛的应用潜力。然而,太空中的高能射线会导致其发生辐射交联或辐射降解,显著降低材料性能。传统的耐辐照金属添加剂通常需添加超过20%的质量份数才能有效改善有机硅弹性体的耐辐照性能,由此带来的相容性变差和密度增加严重影响材料的机械性能和使用成本。因此,开发兼具优异耐辐照性能和机械性能的有机硅弹性体尤为关键。
图1. PNCs-PMFS复合材料的柔韧性能和机械性能展示。
图2. PNCs-PMFS复合材料的结构和相互作用表征。
图4. PNCs-PMFS复合材料的耐辐照性能表征。
图5. PNCs和亚甲基自由基相互作用机制的理论计算表征。
图7. PNCs-PMFS复合材料闪烁屏在X射线成像方面的应用。
研究团队通过自旋电子耦合,光致发光光谱和有机硅弹性体的硫化曲线进一步证明了PNCs可以有效降低体系内自由基的浓度。该有机硅复合弹性体在高能射线辐照下展现出了良好的机械强度,因此,作为X射线探测器被应用于X射线成像方面。与传统闪烁体BGO相比,PNCs-PMFS复合材料具有更高的辐射发光强度和更低的检测限(3.78 μGy/s),并且空间分辨率高达19.0 lp/mm,能清晰地显示电子芯片内部的精细电路,对不同厚度的电子芯片均展现了优异的成像性能。
论文的第一作者是山东大学材料科学与工程学院的博士研究生郑玮,通讯作者为山东大学材料科学与工程学院的王华副研究员和周传健教授。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金联合基金、山东省重大创新工程等项目的资助和支持。
【文章链接】 Ultra Stable X-Ray Imaging Through a Mutually Reinforcing Strategy Between Perovskite Nanocrystal-Polymethyltrifluoropropylsiloxane
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202418944
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