【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复合材料成型的，特别是一种柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体及其制备方法。
技术介绍
1、柔性太阳翼相对于传统的刚性、半刚性太阳翼具有收拢包络小、收纳比高、重量轻、比功率高等优点，可以满足未来超大功率航天器的高功率需求。圆形柔性太阳翼是一种大型的可展开、收拢的伞状机构，太阳翼箱板柔性泡沫聚酰亚胺膜组合体是航天器圆形太阳翼的重要部件之一，用于连接柔性太阳毯，发射段压紧太阳翼于探测器侧面，入轨后展开、张紧太阳翼形成圆形太阳翼阵面，实现太阳翼阵面的装配收拢、电池片压紧缓冲、展开释放等功能。
2、圆形柔性太阳翼箱板柔性泡沫聚酰亚胺膜组合体类似于圆形柔性太阳翼的“伞柄”，是整个柔性太阳翼的装配刚性支撑，要求发射段可以将整个收拢太阳翼电池阵安全压紧于探测器侧面，确保发射段电池阵结构安全。因此对该组合体提出了如下要求：(1)太阳翼箱板柔性泡沫聚酰亚胺膜组合体自身结构刚性较好，可以为其他部组件提供刚性支撑和装配基准；(3)太阳翼箱板柔性泡沫聚酰亚胺膜组合体需具有结构自密封功能，装配前负压处理降低自身高度，装配完成后自由回弹，压紧电池片；(3)需具备柔性压紧与缓冲功能。
3、目前太阳翼箱板柔性泡沫聚酰亚胺膜组合体研制过程中存在以下问题：(1)柔性泡沫在高低温条件及反复压缩过程中，会发生泡沫长宽尺寸变大，最终导致抽气过程中泡沫发生堆叠和褶皱现象；(2)箱板与泡沫离散固定，未固定区域泡沫发生局部移位，导致部分区域电池片未全部压紧；最终导致发射段出现电池片震碎的风险；(3)组合体聚酰亚胺膜胶接区域空间受限，强边界约束
技术实现思路
1、针对目前太阳翼箱板柔性泡沫聚酰亚胺膜组合体研制过程中存在的泡沫堆叠褶皱、泡沫移位、强边界约束条件下胶接失效等问题，本专利技术提出了一种柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体及其制备方法。
2、第一方面，提供了一种柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体，包括太阳翼箱板结构、柔性泡沫、聚酰亚胺膜；柔性泡沫胶粘接在太阳翼箱板结构上，且设置于太阳翼箱板结构和聚酰亚胺膜之间，柔性泡沫的外形尺寸与电池片粘贴尺寸匹配；聚酰亚胺膜的外周胶粘接在太阳翼箱板结构上，且包裹柔性泡沫的外侧面，使太阳翼箱板柔性压紧泡沫增摩胶接组合体具有自密封功能，在真空状态下，聚酰亚胺膜在柔性泡沫的一侧施加压紧力，将柔性泡沫朝向太阳翼箱板结构压紧。
3、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，聚酰亚胺膜的内外两侧分别还设置有聚酰亚胺膜内增摩层和聚酰亚胺膜外增摩层；沿垂直于聚酰亚胺膜的方向投影，聚酰亚胺膜内增摩层和聚酰亚胺膜外增摩层的投影区域重叠，且位于柔性泡沫内。
4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，聚酰亚胺膜按照从中心向边界依次精细化划分为增摩区、隔离区、过渡区、胶接区；
5、增摩区和隔离区的组合区域与柔性泡沫尺寸外形尺寸匹配；增摩区为聚酰亚胺膜上设置有聚酰亚胺膜内增摩层和/或聚酰亚胺膜外增摩层的区域；隔离区为聚酰亚胺膜上与柔性泡沫对应，且位于聚酰亚胺膜内增摩层或聚酰亚胺膜外增摩层以外的区域；胶接区为聚酰亚胺膜粘接在太阳翼箱板结构上的区域；过渡区位于隔离区和胶接区之间。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，隔离区的宽度范围由柔性泡沫的外边缘向内0-3mm；过渡区的宽度范围为由柔性泡沫的外边缘向外0-6mm，胶接区的宽度范围为由柔性泡沫的外边缘向外6-12mm。
7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，太阳翼箱板结构上设置有太阳翼箱板抽气接口；在太阳翼箱板结构和聚酰亚胺膜胶接后，柔性泡沫周围除太阳翼箱板抽气接口以外的区域处于封闭状态；通过太阳翼箱板抽气接口抽真空，使聚酰亚胺膜将柔性泡沫朝向太阳翼箱板结构压紧。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，柔性泡沫和太阳翼箱板结构胶接形式为满涂，胶粘剂满涂面密度和胶层厚度分别控制在30-40g/m2和0.03-0.05mm内。
9、第二方面，提供了一种如上述第一方面中的任意一种实现方式中所述的柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体的制备方法，包括：
10、在聚酰亚胺膜胶接区两侧分别用特氟龙胶带粘贴固定，粘贴完成后，在胶接区涂覆胶粘剂，涂覆完成后将胶粘剂晾置小时，使胶粘剂预凝胶；
11、将柔性泡沫放置于太阳翼箱板的对应位置，采用选定胶粘剂固化制度均压固化；
12、待柔性泡沫固化完成后，将聚酰亚胺膜放置于太阳翼箱板柔性泡沫表面，沿长度方向压实聚酰亚胺膜与预凝胶的胶液，使聚酰亚胺膜打褶区域位于边角区域，多个方向胶粘剂固化到位后，采用加压样板将“框式”聚酰亚胺膜胶接区域加压到位，采用正压固化；
13、待聚酰亚胺膜胶接固化完成后，采用抽气装置测试检验太阳翼箱板柔性泡沫聚酰亚胺膜自密封性能，自密封性能满足要求后，采用手术刀切除工艺区聚酰亚胺膜，得到符合要求的柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体。
14、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：
15、对柔性泡沫进行循环稳定化处理，单次循环包括：当炉内空气温度到达t1之后，保温x1小时，以10℃/h升温到t2后保温x2小时，再以10℃/h升温到t3保温x3小时后自然状态下降温到室温。
16、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，t1为80～90℃；x1为4～6小时；t2为120～130℃；x2为4～6小时；t3为180～190℃；x3为4～6小时。
17、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述制备方法满足以下至少一项：
18、对柔性泡沫进行胶液满涂，胶粘剂满涂面密度和胶层厚度分别控制在30-40g/m2和0.03-0.05mm内；
19、按照200～300g/m2在胶接区涂覆胶粘剂；
20、胶粘剂预凝胶程度为35～45％；
21、工艺区的宽度范围为由柔性泡沫的外边缘向外12-17mm。
22、与现有技术相比，本申请提供的方案至少包括以下有益技术效果：
23、(1)泡沫胶接前尺寸稳定化处理，优化尺寸稳定性。
24、本专利技术一种柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体，采用柔性压紧泡沫增摩胶接方法，在柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体泡沫胶接前，对软质泡沫开展尺寸稳定化处理，使泡沫发泡过程中未完全反应的小分子在大温变循环处理过程中反应完全，提高分子交联密度，优化泡沫在高低温循环及反复压缩过程的尺寸稳定性。
25、(2)泡沫外形尺寸与电池片粘贴尺寸匹配，泡沫离散式胶接优化为满涂。
26、本专利技术一种柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体，设计泡沫外形尺寸与电池片粘贴尺寸匹配，有效保证每一片电池片柔性压紧的同时，降低了结构重量。本专利技术同时将泡沫离散式胶接方法优化为胶黏剂满涂，将胶黏剂满涂面密度和胶层厚度分别控制在30-40g/m2和0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体，其特征在于，包括太阳翼箱板结构、柔性泡沫、聚酰亚胺膜；柔性泡沫胶粘接在太阳翼箱板结构上，且设置于太阳翼箱板结构和聚酰亚胺膜之间，柔性泡沫的外形尺寸与电池片粘贴尺寸匹配；聚酰亚胺膜的外周胶粘接在太阳翼箱板结构上，且包裹柔性泡沫的外侧面，使太阳翼箱板柔性压紧泡沫增摩胶接组合体具有自密封功能，在真空状态下，聚酰亚胺膜在柔性泡沫的一侧施加压紧力，将柔性泡沫朝向太阳翼箱板结构压紧。
2.根据权利要求1所述的组合体，其特征在于，聚酰亚胺膜的内外两侧分别还设置有聚酰亚胺膜内增摩层和聚酰亚胺膜外增摩层；沿垂直于聚酰亚胺膜的方向投影，聚酰亚胺膜内增摩层和聚酰亚胺膜外增摩层的投影区域重叠，且位于柔性泡沫内。
3.根据权利要求2所述的组合体，其特征在于，聚酰亚胺膜按照从中心向边界依次精细化划分为增摩区、隔离区、过渡区、胶接区；
4.根据权利要求1所述的组合体，其特征在于，隔离区的宽度范围由柔性泡沫的外边缘向内0-3mm；过渡区的宽度范围为由柔性泡沫的外边缘向外0-6mm，胶接区的宽度范围为由柔性泡沫的外边缘向外6-12m
5.根据权利要求1所述的组合体，其特征在于，太阳翼箱板结构上设置有太阳翼箱板抽气接口；在太阳翼箱板结构和聚酰亚胺膜胶接后，柔性泡沫周围除太阳翼箱板抽气接口以外的区域处于封闭状态；通过太阳翼箱板抽气接口抽真空，使聚酰亚胺膜将柔性泡沫朝向太阳翼箱板结构压紧。
6.根据权利要求1所述的组合体，其特征在于，柔性泡沫和太阳翼箱板结构胶接形式为满涂，胶粘剂满涂面密度和胶层厚度分别控制在30-40g/m2和0.03-0.05mm内。
7.一种如权利要求1至6中任一项所述的柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，T1为80～90℃；X1为4～6小时；T2为120～130℃；X2为4～6小时；T3为180～190℃；X3为4～6小时。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下至少一项：
...【技术特征摘要】
1.一种柔性太阳翼柔性压紧泡沫增摩胶接组合体，其特征在于，包括太阳翼箱板结构、柔性泡沫、聚酰亚胺膜；柔性泡沫胶粘接在太阳翼箱板结构上，且设置于太阳翼箱板结构和聚酰亚胺膜之间，柔性泡沫的外形尺寸与电池片粘贴尺寸匹配；聚酰亚胺膜的外周胶粘接在太阳翼箱板结构上，且包裹柔性泡沫的外侧面，使太阳翼箱板柔性压紧泡沫增摩胶接组合体具有自密封功能，在真空状态下，聚酰亚胺膜在柔性泡沫的一侧施加压紧力，将柔性泡沫朝向太阳翼箱板结构压紧。
2.根据权利要求1所述的组合体，其特征在于，聚酰亚胺膜的内外两侧分别还设置有聚酰亚胺膜内增摩层和聚酰亚胺膜外增摩层；沿垂直于聚酰亚胺膜的方向投影，聚酰亚胺膜内增摩层和聚酰亚胺膜外增摩层的投影区域重叠，且位于柔性泡沫内。
3.根据权利要求2所述的组合体，其特征在于，聚酰亚胺膜按照从中心向边界依次精细化划分为增摩区、隔离区、过渡区、胶接区；
4.根据权利要求1所述的组合体，其特征在于，隔离区的宽度范围由柔性泡沫的外边缘向内0-3mm；过渡区的宽度范围为由柔性泡沫的外边缘向外0-6mm，胶接区的宽度范围为由...
【专利技术属性】
技术研发人员：武海生，徐挺，于帅，刘佳，何程，孙天峰，卫宇璇，姚旗，王素萍，杨海涛，宫顼，雷尧飞，刘聪，王洋，赵臻璐，冯艳，吴跃民，马立，赵雷，梁凯，焦萌萌，吕琦，侯海圣，李明洋，郭晓勇，卢俊，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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