有機硅彈性體因其優(yōu)異的耐高低溫、耐候性和耐臭氧等獨特的性能，在航天、航空及核工業(yè)領域具有廣泛的應用潛力。然而，太空中的高能射線會導致其發(fā)生輻射交聯(lián)或輻射降解，顯著降低材料性能。傳統(tǒng)的耐輻照金屬添加劑通常需添加超過20%的質(zhì)量份數(shù)才能有效改善有機硅彈性體的耐輻照性能，由此帶來的相容性變差和密度增加嚴重影響材料的機械性能和使用成本。因此，開發(fā)兼具優(yōu)異耐輻照性能和機械性能的有機硅彈性體尤為關鍵。
圖1. PNCs-PMFS復合材料的柔韌性能和機械性能展示。
圖2. PNCs-PMFS復合材料的結構和相互作用表征。
圖4. PNCs-PMFS復合材料的耐輻照性能表征。
圖5. PNCs和亞甲基自由基相互作用機制的理論計算表征。
圖7. PNCs-PMFS復合材料閃爍屏在X射線成像方面的應用。
研究團隊通過自旋電子耦合，光致發(fā)光光譜和有機硅彈性體的硫化曲線進一步證明了PNCs可以有效降低體系內(nèi)自由基的濃度。該有機硅復合彈性體在高能射線輻照下展現(xiàn)出了良好的機械強度，因此，作為X射線探測器被應用于X射線成像方面。與傳統(tǒng)閃爍體BGO相比，PNCs-PMFS復合材料具有更高的輻射發(fā)光強度和更低的檢測限（3.78 μGy/s），并且空間分辨率高達19.0 lp/mm，能清晰地顯示電子芯片內(nèi)部的精細電路，對不同厚度的電子芯片均展現(xiàn)了優(yōu)異的成像性能。
論文的第一作者是山東大學材料科學與工程學院的博士研究生鄭瑋，通訊作者為山東大學材料科學與工程學院的王華副研究員和周傳健教授。該研究得到了國家自然科學基金、山東省自然科學基金聯(lián)合基金、山東省重大創(chuàng)新工程等項目的資助和支持。
【文章鏈接】 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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