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聚合物材料具有轻质、高性能、低成本、可加工等优点,被广泛应用于航天器抗辐照材料领域。但是单一的聚合物高分子材料的性能往往不能达到人类对航天材料的要求。聚乙烯作为典型的航天材料,提高聚乙烯的性能显得尤为重要。本文通过将聚乙烯和具有优异物理性能的碳纳米颗粒进行复合,对复合后的材料进行结构和性能的表征与分析。以乙二胺四乙酸二钠为碳源,通过水热合成的方式制备出具有荧光效应的,粒径在5 nm左右的碳纳米颗粒(CNPs),对所制备出的CNPs进行结构与性能的表征,将低密度聚乙烯(LDPE)通过溶剂溶解法与CNPs进行复合,最终获得质量分数为:0 wt.%LDPE/CNPs、2 wt.%LDPE/CNPs、5 wt.%LDPE/CNPs和10 wt.%LDPE/CNPs的复合材料。对不同CNPs含量的LDPE/CNPs复合材料进行结构和性能的表征。从XRD结果表明,随着不同CNPs含量的加入,晶相含量是先增大后减小的。主要由于CNPs表面存在大量羟基(-OH)、羧基(-COO-)等官能团,这些官能团的存在促进了LDPE的结晶,结晶强度增大。FTIR结果显示,随着CNPs含量的增加,复合材料的红外光谱没有发生变化,说明CNPs的引入,没有破坏LDPE的结构,产生新的官能团。光学性能结果表明,随着CNPs含量的增加,透光率先增加后减低,在5 wt.%CNPs含量时,LDPE/CNPs的复合材料达到最大透光率,说明5 wt.%LDPE/CNPs复合材料中所含有的缺陷少。通过对不同CNPs含量和不同辐照剂量(5×1014 cm-2、1×1015 cm-2、3×1015 cm-2、5×1015 cm-2)的1 Me V电子辐照对复合材料结构和性能的研究。XRD研究结果表明,在电子辐照下,随着CNPs含量的增加,LDPE/CNPs复合材料的结晶度降低。FTIR结果显示,电子辐照会造成LDPE发生断键,形成烷基自由基和过氧自由基,在氧的存在下,自由基与氧发生反应,生成酮和水等小分子,造成孔洞,性能降低。在FTIR光谱中表现为新的官能团(C=O)的出现。随着CNPs含量增加,官能团(C=O)的特征峰减弱,表明CNPs的加入抑制了LDPE的氧化,表现出更好的抗电子防护性能。光学性能结果表明,在同一辐照剂量的电子辐照下,随着CNPs含量的增加,LDPE/CNPs复合材料的透光率增加,5 wt.%LDPE/CNPs复合材料的透光率达到最高,表明5 wt.%LDPE/CNPs复合材料所含缺陷最少。