一种高可靠性陶瓷隔热窗组件及其装配方法组成比例

技术编号:30756932 阅读:17 留言:0更新日期:2021-11-10 12:10
本发明专利技术提供一种高可靠性陶瓷隔热窗组件,包括陶瓷隔热窗主体、连接件和缓冲件;陶瓷隔热窗主体包括由侧壁、上壁围成的中空腔体及自侧壁下部外翻的翻边结构;缓冲件位于翻边结构上;连接件与缓冲件接触,可借助缓冲件压合翻边结构,连接件上设置有用于固定连接件的安装部以通过连接件压合缓冲件实现对翻边结构的压合,使隔热窗主体固定在预设固定位置。本发明专利技术通过安装部固定连接件,连接件压合缓冲件以间接压合翻边结构,实现隔热窗主体的固定,即采用连接件、翻边结构的非直接接触实现隔热窗主体的固定,避免了隔热窗与连接件机械连接形成应力集中,易造成隔热窗破损开裂的问题;缓冲件起缓冲作用,分散应力,进一步避免应力集中。中。中。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠性陶瓷隔热窗组件及其装配方法


[0001]本专利技术涉及隔热窗
,具体而言,涉及一种高可靠性陶瓷隔热窗组件及其装配方法。

技术介绍

[0002]随着航空航天技术的发展,飞行器制导天线隔热窗部件的需求越来越多,低成本、高可靠性的隔热窗部件材料的应用需求也越来越多。目前,用于隔热窗部件的高温度领域透波隔热材料为陶瓷材料及其复合材料,其中常用的高可靠性透波隔热窗材料一般采用石英纤维增强复合材料,但其存在制备周期长、价格高昂等缺陷,限制了其大规模应用。为此,技术人员考虑采用高可靠性、制备周期短、成本低的替代材料以代替石英纤维增强复合材料的使用。石英陶瓷、氮化硅陶瓷等陶瓷类材料具有制备周期短、成本低的优点,技术人员尝试用石英陶瓷、氮化硅陶瓷等陶瓷类材料替代石英纤维增强复合材料,但其存在脆性大、可靠性差的问题,大大限制了其应用与发展。
[0003]目前国内陶瓷隔热窗在使用时与金属连接件一般采用机械连接,陶瓷隔热窗与金属连接件连接易形成应力集中,尤其是在使用石英陶瓷、氮化硅陶瓷等陶瓷类材料时其固有的脆性问题,更容易造成陶瓷隔热窗破损开裂。因此,如何设计一种低应力集中的连接方式,尤其是在陶瓷隔热窗采用脆性陶瓷时,解决陶瓷天线窗工程应用时易受力而损坏的问题,成为本领域亟待解决的关键技术及工程应用难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种高可靠性陶瓷隔热窗组件及其装配方法,以解决现有陶瓷隔热窗与金属连接件连接易形成应力集中,尤其是在陶瓷隔热窗采用脆性陶瓷时,更容易造成陶瓷隔热窗破损开裂的问题。
[0005]一方面,本专利技术提供了一种高可靠性陶瓷隔热窗组件,包括陶瓷隔热窗主体、连接件和缓冲件;其中,所述陶瓷隔热窗主体包括由侧壁、上壁围成的中空腔体以及自侧壁下部外翻的翻边结构;所述缓冲件位于翻边结构上;所述连接件与缓冲件接触,并可借助缓冲件压合翻边结构,连接件上设置有用于固定连接件的安装部以通过连接件压合缓冲件实现对翻边结构的压合,使陶瓷隔热窗主体固定在预设固定位置。
[0006]与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:本专利技术的陶瓷隔热窗主体包括翻边结构,翻边结构上设置缓冲件,连接件与缓冲件接触,可借助缓冲件实现对翻边结构的间接压合。连接件上设置有用于固定连接件的安装部,当连接件通过安装部固定时,连接件就会压合缓冲件并借助缓冲件间接压合翻边结构,实现陶瓷隔热窗主体在预设固定位置的固定。因此,本专利技术通过安装部实现连接件的固定,连接件压合缓冲件以间接压合翻边结构,实现陶瓷隔热窗主体的固定,采用连接件、翻边结构的非直接接触实现陶瓷隔热窗主体的固定,不论是陶瓷隔热窗采用脆性陶瓷或其他材料,均可避免现有陶瓷隔热窗与金属连接件机械连接带来应力集中,易造成陶瓷隔热窗破损开裂的问题。另外,本专利技术的缓冲件位于
连接件与翻边结构之间,连接件与翻边结构未直接接触,缓冲件起到缓冲作用,缓冲连接件与翻边结构之间的作用力,减少陶瓷隔热窗受力破损的可能,本专利技术的陶瓷隔热窗组件可靠性高,使用寿命长。
[0007]在本专利技术的一些实施方式中,所述翻边结构与缓冲件接触的部分包括向下倾斜的倾斜面,所述倾斜面与所述翻边结构的下表面之间的夹角为锐角。
[0008]采用上述进一步技术方案的有益效果在于,陶瓷隔热窗主体的翻边结构与缓冲件接触的部分设置倾斜面,尤其是在倾斜面与翻边结构的下表面之间的夹角为锐角时,与平面翻边结构相比,倾斜面翻边结构具有更大的受力面,在施加同等大小应力作用下,倾斜面结构受力更小,可有效降低翻边结构受到的作用力,有效降低应力集中,保护翻边结构,避免陶瓷隔热窗主体损坏。
[0009]在本专利技术的一些实施方式中,所述翻边结构与缓冲件接触的部分还包括自所述倾斜面向下延伸的垂直面。
[0010]采用上述进一步技术方案的有益效果在于,翻边结构与缓冲件接触的部分由倾斜面和垂直面组成,倾斜面扩大翻边结构的受力面积并提供一定的翻边结构厚度,垂直面进一步保证翻边结构的厚度,进而增加翻边结构的受力能力,防止翻边结构受力损坏。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中,翻边结构的高度为4mm

12mm,侧壁的厚度为4mm

12mm,翻边结构的高度与侧壁的厚度之比为1:1,倾斜面与垂直面的高度比为3:1,翻边结构的下表面的长度为1.5mm

4mm。
[0012]采用上述进一步技术方案的有益效果在于,当翻边结构的高度与侧壁的厚度之比为1:1时,一方面可保证翻边结构的受力能力,防止翻边结构受力即损坏,另一方面易于连接件、缓冲件以及翻边结构的固定,防止翻边结构太厚太高而造成陶瓷隔热窗组件结构笨重,节省材料,节约成本。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中,所述锐角角度为63
°‑
80
°

[0014]采用上述进一步技术方案的有益效果在于,倾斜面与翻边结构的下表面之间的夹角为63
°‑
80
°
,该角度范围的翻边结构的受力面积满足实际需要,对连接件与翻边结构之间的作用力、应力等的分解作用较好,可较大化的减少陶瓷隔热窗主体受力损坏。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中,所述缓冲件、所述翻边结构与缓冲件接触的部分、所述连接件与缓冲件接触的部分相互平行。
[0016]采用上述进一步技术方案的有益效果在于,缓冲件、翻边结构与缓冲件接触的部分、连接件与缓冲件接触的部分相互平行,即三者接触部分形状一致,方便缓冲件、翻边结构与连接件的紧密连接,进而方便连接件对缓冲件和翻边结构的压合,增加连接稳定性。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中,所述缓冲件为硅橡胶,所述硅橡胶可承受的使用温度大于200℃,剪切强度大于1.0MPa;所述缓冲件的厚度为0.3mm

1.0mm。
[0018]采用上述进一步技术方案的有益效果在于,连接件与翻边结构之间用硅橡胶粘接,采用硅橡胶连接可避免连接件与翻边结构直接连接带来的应力集中,可有效缓冲连接件与翻边结构间的作用力,减少翻边结构受力损坏;另外,硅橡胶连接可有效降低连接件与翻边结构热膨胀系数差异带来的热应力,防止翻边结构损坏。本专利技术硅橡胶可承受的使用温度大于200℃,属于耐高温硅橡胶,可保证适用于高温环境,剪切强度大于1.0MPa,可增加粘接强度的可靠性。缓冲件(耐高温硅橡胶)的厚度即连接件与翻边结构之间的间隙被严格
控制为0.3mm

1.0mm,如果间隙过小则不利于缓冲应力,如果间隙过大则粘接强度会降低,选择0.3mm

1.0mm的范围既能有效缓冲连接件与翻边结构之间的机械力及热应力,避免陶瓷受力过载而损坏,又能保证粘接强度。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中,所述陶瓷隔热窗主体选材自石英陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷或石英复合材料;所述连接件选材自殷刚、铝合金、钛合金或不锈钢。
[0020]采用上述进一步技术方案的有益效果在于,陶瓷隔热窗主体本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性陶瓷隔热窗组件,其特征在于,包括陶瓷隔热窗主体、连接件和缓冲件;其中,所述陶瓷隔热窗主体包括由侧壁、上壁围成的中空腔体以及自侧壁下部外翻的翻边结构;所述缓冲件位于翻边结构上;所述连接件与缓冲件接触,并可借助缓冲件压合翻边结构,连接件上设置有用于固定连接件的安装部以通过连接件压合缓冲件实现对翻边结构的压合,使陶瓷隔热窗主体固定在预设固定位置。2.如权利要求1所述的高可靠性陶瓷隔热窗组件,其特征在于,所述翻边结构与缓冲件接触的部分包括向下倾斜的倾斜面,所述倾斜面与所述翻边结构的下表面之间的夹角为锐角。3.如权利要求2所述的高可靠性陶瓷隔热窗组件,其特征在于,所述翻边结构与缓冲件接触的部分还包括自所述倾斜面向下延伸的垂直面。4.如权利要求3所述的高可靠性陶瓷隔热窗组件,其特征在于,翻边结构的高度为4mm

12mm,侧壁的厚度为4mm

12mm,翻边结构的高度与侧壁的厚度之比为1:1,倾斜面与垂直面的高度比为3:1,翻边结构的下表面的长度为1.5mm

4mm。5.如权利要求2所述的高可靠性陶瓷隔热窗组件,其特征在于,所述锐角角度为63
°‑
80
°
。...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙成功邢政鹏周长灵谢青松宋奎明张训虎王艳艳段晓峰
申请(专利权)人:山东工业陶瓷研究设计院有限公司
类型:发明
国别省市:

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