專利名稱：一種高穩(wěn)定度復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種選用特定性能 碳纖維材料和膠膜作鋪層，以鋁蜂窩芯作夾層的復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板。
背景技術(shù)：
光學(xué)載荷必須具有較高的光學(xué)指向精度，而且保持有效光學(xué)載荷 掃描鏡光軸指向的穩(wěn)定，是宇航領(lǐng)域中三軸穩(wěn)定技術(shù)的關(guān)鍵。但是， 安裝光學(xué)載荷的結(jié)構(gòu)板受環(huán)境等因素影響會(huì)產(chǎn)生熱變形，由于熱變形 會(huì)導(dǎo)致光學(xué)載荷設(shè)備遙感儀器光軸對(duì)地指向的偏差，因此，對(duì)有效光 學(xué)載荷結(jié)構(gòu)板的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，除了具有較高的安裝精度 外，還要求結(jié)構(gòu)板在長(zhǎng)度方向、寬度方向及板的厚度方向都要具有較 高的尺寸穩(wěn)定性要求，以保證光學(xué)載荷光軸指向精度。
常規(guī)的結(jié)構(gòu)板是采用復(fù)合材料的夾層板，它可以比較容易地在一 個(gè)或兩個(gè)方向上具有較高尺寸的熱穩(wěn)定性，其不足之處在于這種夾層 板在三個(gè)方向上同時(shí)實(shí)行較高尺寸熱穩(wěn)定性則較為困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種復(fù)合夾層結(jié) 構(gòu)板，可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向上的高尺寸的熱穩(wěn)定，穩(wěn)定性能可以接近"零 變形"。
本實(shí)用新型由上表板l、上膠膜2、鋁蜂窩芯子3、下膠膜4、下 表板5組成。上表板1與下表板5選用具有符合熱縮冷脹特性的碳纖
維復(fù)合材料單向板，該單向板具有如下特性纖維方向線膨脹系數(shù)小
于-l. 2X10—6AC且大于-1. 5Xl(T/r，垂直于纖維方向的線膨脹系數(shù) 小于32. 4X 10—7°C ，纖維方向拉伸模量大于260GPa小于320GPa，垂 直于纖維方向拉伸模量大于10GPa小于20GPa。用來作為上表板1與 下表板5的基板，內(nèi)面粘有上膠膜2和下膠膜4，鋁蜂窩芯子3粘 連在上膠膜2和下膠膜4中間。
所述的上膠膜2與下膠膜4選用具有低溫固化特性的常溫結(jié)構(gòu) 膠，具有如下特性能夠在9(TC以下溫度時(shí)固化，膠膜的線膨脹系 數(shù)小于30X 10-7°C,模量不低于8GPa;
所述的鋁蜂窩芯3選用正六邊形有空耐久鋁蜂窩芯，規(guī)格為4X 0. 04或5X0. 04，芯子高度大于10ram小于30mm。
本實(shí)用新型制造成本低，耐腐蝕、其熱變形性能指標(biāo)可以達(dá)到長(zhǎng) 度方向線膨脹系數(shù)小于0.5X10—7'C，寬度方向線膨脹系數(shù)小于1.0 X10—7°C，厚度方向小于0.5X10—7"C的零變形，解決了結(jié)構(gòu)板整 體在三個(gè)方向上較高的尺寸穩(wěn)定性，完全可以用來保證光學(xué)載荷光軸 指向精度。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)板組成三維圖 圖2是新型結(jié)構(gòu)板的鋪層截面示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示本實(shí)用新型由上表板1、上膠膜2、鋁蜂窩芯子3、
下膠膜4、下表板5組成。上表板1與下表板5選用具有符合熱縮冷
脹特性的碳纖維復(fù)合材料單向板，該單向板具有如下特性纖維方向
線膨脹系數(shù)小于-1.2><10-6/°(:且大于-1》10-6/1:，垂直于纖維方向的線
膨脹系數(shù)小于32.4xl(r6/°C,纖維方向拉伸模量大于260GPa小于 320GPa，垂直于纖維方向拉伸模量大于lOGPa小于20Gpa，將制作 好的無緯預(yù)浸布放到設(shè)計(jì)的專用模具上鋪設(shè)不少于5層的內(nèi)面，鋪好 后的總厚度誤差控制在0.05mm之內(nèi)，角度誤差控制在±0.5°之內(nèi)；選 用具有低溫固化特性的膠膜的線膨脹系數(shù)小于30xlO，C，模量不低 于8Gpa，膠膜厚度不低于0.12mm，但不超過0.16mm。的上膠膜2和 下膠膜4作為連接層，把具有正六邊形有空耐久、規(guī)格為4x0.04或 5x0.04，芯子高度大于10mm小于30mm鋁蜂窩芯子3粘連在上膠膜 2和下膠膜4中間。然后在高溫高壓爐中固化成型。
權(quán)利要求1、一種高穩(wěn)定度復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板，其特征在于，上表板(1)、上膠膜(2)、鋁蜂窩芯子(3)、下膠膜(4)、下表板(5)組成，所述的上表板(1)和下表板(5)的內(nèi)面粘有上膠膜(2)和下膠膜(4)，所述的鋁蜂窩芯子(3)粘連在上膠膜(2)和下膠膜(4)中間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板，其特征在于，所述的上表 板(1)與下表板(5)選用具有符合熱縮冷脹特性的碳纖維復(fù)合材料單向板為基 板，其纖維方向線膨脹系數(shù)小于-1.2*10(-6)/°C且大于-1.5*10(-6)/°C，垂直于纖維 方向的線膨脹系數(shù)小于32.4*10(-6)/°C，纖維方向拉伸模量大于260GPa小于 320GPa，垂直于纖維方向拉伸模量大于lOGPa小于20Gpa。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板，其特征在于，所述的上膠 膜(2)和下膠膜(4)選用具有低溫固化特性的結(jié)構(gòu)膠，膠膜的線膨脹系數(shù)小于 30*10(-6)/°C,模量不低于8GPa。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板，其特征在于，所述的鋁蜂 窩芯子(3)選用正六邊形有空耐久鋁蜂窩芯子，芯子規(guī)格為4*0. 04或5*0. 04， 芯子高度大于10mm小于30mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板，其特征在于，表板厚 度至少鋪設(shè)五層復(fù)合，誤差控制在0.05mm之內(nèi)，角度誤差控制在±0.5°之內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高穩(wěn)定度復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板，由上表板、上膠膜、鋁蜂窩芯子、下膠膜、下表板組成。該板選用特定性能碳纖維材料和膠膜作鋪層，以鋁蜂窩芯作夾層，可以比較容易地實(shí)現(xiàn)在三個(gè)方向上同時(shí)實(shí)行較高尺寸熱穩(wěn)定，其穩(wěn)定性能可以接近“零變形”，完全可以用來保證光學(xué)載荷光軸指向精度。本實(shí)用新型制造成本低，耐腐蝕、其熱變形性能指標(biāo)可以達(dá)到長(zhǎng)度方向線膨脹系數(shù)小于0.5×10^-6/℃，寬度方向線膨脹系數(shù)小于1.0×10^-6/℃，厚度方向小于0.5×10^-6/℃的零變形。
文檔編號(hào)B32B3/12GK201067983SQ200720069328
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者張建剛, 方寶東, 申智春 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所