天线反射面及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可自加热复合材料天线反射面及其制备工艺方法，该工艺方法是通过在天线反射面成型过程中添加一层高导热薄膜材料，使高导热薄膜材料与天线反射面很好的结合形成一体化结构，由外界通电后该层高导热薄膜材料通过自身发热导热的特性，使天线反射面具有自加热的特性。该方法实现了复合材料天线反射面自加热功能技术，通过对复合材料反射面表面温度的控制，控制或降低复合材料反射面的因外界温度变化而引起的变形，进而实现复合材料反射面在特殊工作环境下，在所需温度下正常工作，提高复合材料反射面的工作型面精度，天线的增益性能等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高精度卫星天线成型工艺技术，具体涉及天线发射面及其制备方法，属于复合材料成型领域。
技术介绍
随着卫星毫米波亚毫米波探测仪天线技术的发展，对图像的扫描精度和成像质量要求提出了更高的要求，如某天线主反射面为偏馈抛物面结构，口面包络直径达3m，最高探测频率达425GHz (波长0.75111111)，反射面型面精度&.111.8)要求在人/50?人/100，即必须<0.015mm(r.m.s，A/50)。此外，卫星运行轨道高，空间温度环境也相当复杂，从地面到空间环境的变化引起卫星结构的变形直接影响卫星的成像精度和质量，这对天线反射面的尺寸稳定性提出了很高的要求，即要求位移或变形量<700μπι。由此可以看出卫星天线的型面精度和尺寸的稳定性是天线反射面研制的主要问题，因此本专利技术引入自加热纤维增强树脂基复合材料，在天线背阳面和向阳面具有较大温度差时，通过控制高导热薄膜的加热温度，实现背阳面和向阳面温度平衡，解决了天线因温度变化引起的尺寸变形问题，保证天线的成像精度和质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述天线受温度改变而发生变形影响成像的问题，提出一种自加热纤维增强树脂基复合材料天线反射面及及其制备工艺方法，解决卫星用大型高精度天线在轨时存在的空间环境变化引起的结构变形，造成的成型精度和质量差问题，实现了大型尚精度天线的尚精度尚质量成像。本专利技术是通过以下技术方案实现的:第一方面，本专利技术提供一种可自加热的天线反射面，其包括蒙皮层、高导热薄膜层和夹心层，所述蒙皮层和高导热薄膜层分别置于夹心层的两侧，所述蒙皮层的厚度0.05?100mm，高导热薄膜层的厚度0.1?2mm。作为优选方案，所述蒙皮层的材料为纤维增强树脂基复合材料。作为优选方案，所述纤维为无机纤维或有机纤维;所述树脂为热固性树脂或热塑性树脂。作为优选方案，所述无机纤维包括碳纤维、玻璃纤维或石英纤维，所述有机纤维包括kevlar纤维或PBO纤维;所述热固性树脂包括环氧树脂、不饱和树脂或氰酸酯树脂，所述热塑性树脂包括聚醚醚酮树脂或普通双酸A型聚砜树脂。作为优选方案，所述高导热薄膜层的材料为导热材料。作为优选方案，所述导热材料为导电铜箔材料、石墨纤维树脂薄片材料、碳纳米管膜材料、石墨烯膜材料、碳晶发热板。第二方面，本专利技术提供了一种如前述的天线反射面的制造方法，该方法根据天线的尺寸和结构特点进行设计分析，选择合适的纤维增强树脂基复合材料蒙皮和高导热薄膜材料的组合方式，实现高导热薄膜材料与纤维增强树脂基复合材料蒙皮最优化组合，利于天线反射器的成型工艺的易操作性、导热效果最大化、控温方式及其操作最优化，通过控制高导热薄膜的加热温度，实现背阳面和向阳面温度平衡，保证天线的成像精度和质量，其具体包括如下步骤:分别制作蒙皮层材料、夹心层材料和高导热薄膜层材料；分别对所述蒙皮层材料、夹心层材料和高导热薄膜层材料进行剪裁后，得到蒙皮、夹心和导热薄膜；将蒙皮、夹心用胶黏剂胶接组合在一起，将导热薄膜与蒙皮进行优化组合胶接。作为优选方案，所述胶黏剂为胶膜或与蒙皮层所用树脂相同的树脂。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果:解决卫星用大型高精度天线在轨时存在的空间环境变化引起的结构变形，造成的成型精度和质量差问题，实现了大型高精度天线的高精度高质量成像。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术的自加热天线反射面结构示意图；图2为图1中A部分的结构示意图；图3为本专利技术提供的自加热天线反射面成型流程；图4为本专利技术中实施例1蒙皮与导热膜层铺层示意图；图5为本专利技术中实施例2蒙皮与导热膜层铺层示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供的一种可自加热的天线反射面的结构如图1和图2所示，包括高导热膜I和纤维增强复合材料蒙皮2。实施例1本实施例结合图3和图4作进一步说明:步骤一:采用T700碳纤维0.2mm的预浸料裁剪:直径为0.5m圆形，共4个。夹心材料采用铝蜂窝形式，本例中采用铝蜂窝厚度为10mm，直径为0.5m圆形，共I个;高导热薄膜材料选取厚度为0.05mm的高导热石墨稀薄膜。裁成直径为0.5m圆形，共I个;胶膜选取型号为J47的胶膜。步骤二:按照0°/-45° /石墨烯薄膜/+45/° 90°的顺序在准备好的模具上铺层，完成后，再制作真空袋，放入热压罐按照既定的固化工艺制度升温固化，完成碳纤维增强复合材料蒙皮成型。共成型两件碳纤维增强复合材料蒙皮，一件作为内蒙皮，一件作为外蒙皮。步骤三:将外蒙皮放在胶接装配磨具上，并固定，并按照相应顺序和相对位置分别放置上胶膜、铝蜂窝、胶膜和内蒙皮，检查三者的装配间隙，盖上工装板，做好真空袋，放入热压罐按照J47胶膜固化工艺制度升温固化。步骤四:脱I旲，并检验广品；本实施例的产品结构为高导热薄膜I在中间，高导热薄膜I的上表面和下表面分别铺设第一预浸料铺层21、第二预浸料铺层22、第三预浸料铺层23、第四预浸料铺层24。实施例2本实施例结合图3和图5作进一步说明:步骤一:采用T700碳纤维0.2mm的预浸料裁剪:直径为0.5m圆形，共4个。夹心材料采用铝蜂窝形式，本例中采用铝蜂窝厚度为10mm，直径为0.5m圆形，共I个;高导热薄膜材料选取厚度为0.05mm的石墨稀薄膜。裁成直径为0.5m圆形，共I个;胶膜选取型号为J47的胶膜。步骤二:按照石墨烯薄膜/0°/-45° /+45/° 90°的顺序在准备好的模具上铺层，完成后，再制作真空袋，放入热压罐按照既定的固化工艺制度升温固化，完成碳纤维增强复合材料蒙皮成型。共成型2件碳纤维增强复合材料蒙皮，一件作为内蒙皮，一件作为外蒙皮。步骤三:将外蒙皮放在胶接装配磨具上，并固定，并按照相应顺序和相对位置分别放置上胶膜、铝蜂窝、胶膜和内蒙皮，检查三者的装配间隙，盖上工装板，做好真空袋，放入热压罐按照J47胶膜固化工艺制度升温固化。步骤四:脱模，并检验产品。本实施例的产品结构为在高导热薄膜I的单侧表面依次铺设第四预浸料铺层24、第三预浸料铺层23、第二预浸料铺层22和第一预浸料铺层21。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。【主权项】1.一种可自加热的天线反射面，其特征在于，包括蒙皮层、高导热薄膜层和夹心层，所述蒙皮层的厚度0.05?100mm，所述高导热薄膜层的厚度0.1?2mm。2.如权利要求1所述的可自加热的天线反射面，其特征在于，所述蒙皮层的材料为纤维增强树脂基复合材料。3.如权利要求2所述的可自加热的天线反射面，其特征在于，所述纤维为无机纤维或有机纤维;所述树脂为热固性树脂或热塑性树脂。4.如权利要求3所述的可自加热的天线反射面，其特征在于，所述无机纤维包括碳纤维、玻璃纤维或石英纤维，所述有机纤维包括kevlar本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可自加热的天线反射面，其特征在于，包括蒙皮层、高导热薄膜层和夹心层，所述蒙皮层的厚度0.05～100mm，所述高导热薄膜层的厚度0.1～2mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，戴晶滨，刘千立，诸静，
申请(专利权)人：上海复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31