本實(shí)用新型涉及整流罩技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材。
背景技術(shù):
整流罩用于保護(hù)衛(wèi)星及其它有效載荷,以防止載荷受氣動(dòng)力、氣動(dòng)加熱及聲振等有害環(huán)境的影響。
現(xiàn)有技術(shù)的整流罩通過在其表面進(jìn)行火焰噴鋁,來防止靜電集中。但是,該方法易污染,而且鋁的價(jià)格高且通過火焰噴鋁后的整流罩其重量大。
專利申請(qǐng)201620136405.2公開了一種飛機(jī)尾部整流罩,通過銅網(wǎng)來增加雷擊附著點(diǎn)。銅材本身具有良好的導(dǎo)電性,而且價(jià)格相對(duì)比較便宜,該方法也無污染。但是,該專利通過直接在整流罩表面鋪設(shè)銅網(wǎng),存在安裝麻煩、安裝成型后,銅網(wǎng)與整流罩形狀的吻合度不高,占有體積大的不足;另外,相互間的結(jié)合牢固也有待改善。
整流罩長(zhǎng)期暴露在外界空氣中,其內(nèi)部會(huì)發(fā)生一定量的積水,積水長(zhǎng)時(shí)間積存在整流罩中,會(huì)腐蝕載荷或者整流罩本身。因此,現(xiàn)有技術(shù)往往通過在整流罩上設(shè)置漏水孔,實(shí)現(xiàn)積水的流出。
由于很多整流罩其表面采用碳纖維復(fù)合材料制備,積水流出時(shí),會(huì)浸入至碳纖維復(fù)合材料中,破壞碳纖維復(fù)合體系中樹脂層與纖維層之間的粘合性,降低其界面作用,從而腐蝕表面。
有的研究人員通過在漏水孔的表面覆蓋一層擋水布,利用擋水布的隔擋作用,將碳纖維復(fù)合材料與水隔離,減少表面被腐蝕的幾率。但是,由于腐蝕的出現(xiàn)不僅發(fā)生在整流罩的外表面,在漏水孔的內(nèi)壁上仍然可能出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。
而現(xiàn)有技術(shù),無法滿足同時(shí)在漏水孔的內(nèi)壁、漏水孔的外側(cè)覆蓋平整的擋水布。比如,若先保證漏水孔內(nèi)壁上的擋水布平整,則在撫平漏水孔外側(cè)的擋水布時(shí),勢(shì)必因?yàn)橥饬偰z合在漏水孔內(nèi)壁上的擋水布剝離,使得擋水布與漏水孔內(nèi)壁之間出現(xiàn)類此于鼓泡的空心區(qū)域或者在擋水布與漏水孔內(nèi)壁結(jié)合的邊緣裂開,致使兩者之間的結(jié)合牢度降低,擋水布容易脫落。另外,擋水布雖然能起到防水的作用,但是布的組織結(jié)構(gòu)如平紋組織、斜紋組織、緞紋組織、經(jīng)編、緯編決定其是有空隙的,不能完全限制水浸入布中,當(dāng)水浸沒擋水布進(jìn)入空心區(qū)域后,會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停留在空心層區(qū)域中,腐蝕材料。而先保證漏水孔外側(cè)的擋水布平整,后保證漏水孔內(nèi)壁上的擋水布平整會(huì)造成與上述同樣的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種防止靜電集中、將雷擊附著點(diǎn)與傳統(tǒng)的碳纖維復(fù)合材料一體成型、快速、高效防止漏水孔周圍及其內(nèi)壁腐蝕現(xiàn)象發(fā)生、結(jié)合牢度強(qiáng)的整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材。
本實(shí)用新型通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的:整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材,包括碳纖維復(fù)合材料型材本體,所述碳纖維復(fù)合材料型材本體上開設(shè)有漏水孔;所述碳纖維復(fù)合材料型材本體包括若干層碳纖維層、若干層樹脂基層、銅網(wǎng)層;所述銅網(wǎng)層、樹脂基層、碳纖維層由外至內(nèi)依次設(shè)置;在所述漏水孔的外側(cè)覆蓋有擋水布;所述擋水布平整地膠合在所述漏水孔外側(cè)的周邊以及內(nèi)壁上。
優(yōu)選地:所述樹脂基層包括環(huán)氧樹脂、ABS樹脂、硅橡膠、氟橡膠、丁基橡膠中的一種。
優(yōu)選地:所述擋水布的材質(zhì)為玻璃纖維、聚酯纖維、PVC纖維、聚氨酯纖維、環(huán)氧樹脂纖維、丙綸的一種或幾種。
優(yōu)選地:所述若干層碳纖維層包括聚丙烯腈基活性碳纖維氈、酚醛基活性碳纖維氈、粘膠基活性碳纖維氈、瀝青基活性碳纖維氈、纖維素基活性碳纖維氈、聚丙烯腈基活性碳纖維布、酚醛基活性碳纖維布、粘膠基活性碳纖維布、瀝青基活性碳纖維布、纖維素基活性碳纖維布的一種或幾種。
整流罩漏水口封邊組件,包括整流罩漏水孔、導(dǎo)向棒、擋水布;所述擋水布平整地膠合在漏水孔外側(cè)的周邊以及內(nèi)壁上;所述導(dǎo)向棒能插入至覆有所述擋水布的所述漏水孔中。
優(yōu)選地:所述導(dǎo)向棒長(zhǎng)度與所述漏水孔的深度相同;在所述導(dǎo)向棒的端部設(shè)置有限位條,所述限位條與所述導(dǎo)向棒可拆卸連接。
優(yōu)選地:在所述導(dǎo)向棒的表面涂覆有脫模劑或者平滑劑。
優(yōu)選地:所述膠合用的粘接劑包括聚氨酯、環(huán)氧樹脂、ABS樹脂、硅橡膠、氟橡膠、丁基橡膠中的一種。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
本實(shí)用新型通過將銅網(wǎng)層與傳統(tǒng)的碳纖維復(fù)合材料采用一體成型的方式結(jié)合成整體,將銅網(wǎng)牢牢的鋪疊在碳纖維復(fù)合材料的表面。本實(shí)用新型的整流罩結(jié)構(gòu),一方面利用銅材的良好導(dǎo)電性,通過銅材傳導(dǎo)電荷,防止雷擊現(xiàn)象的出現(xiàn);另一方面,由于在工裝階段,將銅網(wǎng)與碳纖維復(fù)合材料同時(shí)鋪疊,一體成型,提高了結(jié)合牢度。
本實(shí)用新型在對(duì)漏水口外側(cè)周邊的擋水布進(jìn)行撫平時(shí),由于漏水口內(nèi)壁中的擋水布被導(dǎo)向棒側(cè)壁壓緊在漏水口內(nèi)壁中,漏水口內(nèi)壁中的擋水布不會(huì)發(fā)生因?yàn)閾崞酵饬Χ鴮?dǎo)致漏水口內(nèi)壁中的擋水布被撕扯,促使其與漏水口內(nèi)壁之間的粘合性下降,進(jìn)而從漏水口內(nèi)壁上剝離的問題。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)擋水布同時(shí)平整地粘合在漏水口內(nèi)壁、漏水口外側(cè)的周邊上。
進(jìn)一步,限位條的設(shè)置,(1)在保證導(dǎo)向棒完全導(dǎo)入至漏水孔中同時(shí),又防止因?qū)虬暨M(jìn)一步深入而使得導(dǎo)向棒的端部抵觸到擋水布,造成擋水布受外力而從漏水口內(nèi)壁剝離;(2)在撫平漏水口外側(cè)周邊的擋水布前,將限位條拆卸掉,避免因限位條遮擋部分擋水布而影響撫平的順利進(jìn)行;撫平后,再次安裝,方便導(dǎo)向棒從漏水孔中撥出。
進(jìn)一步,在所述導(dǎo)向棒的表面涂覆有脫模劑或者平滑劑。本實(shí)用新型使用的脫模劑或者平滑劑均為現(xiàn)有技術(shù)。通過脫模劑或者平滑劑提高導(dǎo)向棒表面的平滑度,便于導(dǎo)向棒插入至漏水孔中,也能防止在撥導(dǎo)向棒時(shí),由于部分粘接劑透過擋水布,粘合在導(dǎo)向棒上,致使導(dǎo)向棒取出困難。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型在擋水布平整地膠合在漏水孔的內(nèi)壁后,導(dǎo)向棒未插入漏水孔狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型中限位條第一次安裝在導(dǎo)向棒狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型中擋水布平整地膠合在漏水孔的外側(cè)周邊狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型中限位條第二次安裝在導(dǎo)向棒狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型封邊后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步描述本實(shí)用新型,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)其作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
如圖1-2所示,本實(shí)施例公開一種整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材,包括碳纖維復(fù)合材料型材本體1,碳纖維復(fù)合材料型材本體1上開設(shè)有漏水孔。碳纖維復(fù)合材料型材本體1的材質(zhì)為碳纖維復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料包括若干層碳纖維層3、若干層樹脂基層4、銅網(wǎng)層5。銅網(wǎng)層5、樹脂基層4、碳纖維層3由外至內(nèi)依次交錯(cuò)設(shè)置。銅網(wǎng)層5位于最外層,當(dāng)然碳纖維層3或者樹脂基層4層都可以位于最內(nèi)層。若碳纖維層3位于最外層,則最外層的碳纖維層3單層浸膠。
在漏水孔的外側(cè)覆蓋有擋水布6。擋水布6平整地膠合在漏水孔外側(cè)的周邊以及內(nèi)壁上。
本實(shí)用新型通過以下步驟制備整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材:
(1)浸膠:將若干層碳纖維層3浸入至樹脂膠液中。
(2)鋪疊:將碳纖維層3、銅網(wǎng)層5依次交錯(cuò)疊層在模具上,保證銅網(wǎng)層5位于最外層。本實(shí)用新型根據(jù)整流罩形狀、規(guī)格等參數(shù)的實(shí)際需要制造或選擇相應(yīng)的模具。
(3)抽真空:將步驟(2)中鋪疊后的復(fù)合材料放置在真空環(huán)境下,進(jìn)行抽真空。
(4)定型:將步驟(3)復(fù)合材料在加熱加壓環(huán)境下處理。
(5)開漏水孔:將步驟(4)的復(fù)合材料的表面進(jìn)行打孔。
如圖2-6所示,(6)封漏水孔:將擋水布7中涂有粘接劑8的一面覆蓋在漏水孔的外側(cè);為了避免粘接劑阻塞漏水孔,導(dǎo)致積水不能順暢的從漏水孔流出,在涂粘接劑時(shí),在擋水布7上預(yù)留一塊非涂粘接劑區(qū)域,該區(qū)域伸入至漏水孔最深處。另外,本實(shí)用新型也可以在漏水孔的內(nèi)壁、漏水孔外側(cè)的周圍均涂覆粘接劑8,再將擋水布7覆蓋在漏水孔的外側(cè);將擋水布7中的一部分導(dǎo)入漏水孔中,撫平,保證漏水孔的內(nèi)壁完全被導(dǎo)入其中的擋水布7平整地膠合;將導(dǎo)向棒9導(dǎo)入漏水孔中,保證導(dǎo)入漏水孔中的擋水布7夾持在漏水孔內(nèi)壁與導(dǎo)向棒的側(cè)壁之間;將置于漏水孔外側(cè)的擋水布7中剩余部分撫平在漏水孔外側(cè)的周邊,即撫平在整流罩1的外壁上;取出導(dǎo)向棒9,得成品。
由于擋水布是有間隙的,為了進(jìn)一步保證積水能順利送非涂粘接劑區(qū)域流出,如圖6所示,可以預(yù)先在非涂粘接劑區(qū)域上剪出一個(gè)用于漏水的孔或者在擋水布膠合于漏水孔的內(nèi)壁后,將導(dǎo)向棒拔出后,再在非涂粘接劑區(qū)域開孔。
本實(shí)用新型通過將銅網(wǎng)層與傳統(tǒng)的碳纖維復(fù)合材料采用一體成型的方式結(jié)合成整體,將銅網(wǎng)牢牢的鋪疊在碳纖維復(fù)合材料的表面。本實(shí)用新型一方面利用銅材的良好導(dǎo)電性,通過銅材傳導(dǎo)電荷,防止雷擊現(xiàn)象的出現(xiàn);另一方面,由于在工裝階段,將銅網(wǎng)與碳纖維復(fù)合材料同時(shí)鋪疊,一體成型,提高了結(jié)合牢度。
本實(shí)用新型在對(duì)漏水口外側(cè)周邊的擋水布進(jìn)行撫平時(shí),由于漏水口內(nèi)壁中的擋水布被導(dǎo)向棒側(cè)壁壓緊在漏水口內(nèi)壁中,漏水口內(nèi)壁中的擋水布不會(huì)發(fā)生因?yàn)閾崞酵饬?dǎo)致漏水口內(nèi)壁中的擋水布被撕扯,促使其與漏水口內(nèi)壁之間的粘合性下降,進(jìn)而從漏水口內(nèi)壁上剝離的問題。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)擋水布同時(shí)平整地粘合在漏水口內(nèi)壁、漏水口外側(cè)的周邊上。
在有些實(shí)施例中:樹脂基層包括環(huán)氧樹脂、ABS樹脂、硅橡膠、氟橡膠、丁基橡膠中的一種。
在有些實(shí)施例中:擋水布的材質(zhì)為玻璃纖維、聚酯纖維、PVC纖維、聚氨酯纖維、環(huán)氧樹脂纖維、丙綸的一種或幾種。當(dāng)然,本實(shí)用新型的擋水布2可以進(jìn)一步限位為現(xiàn)有技術(shù)的基于疏水纖維制備的防水布。
在有些實(shí)施例中:若干層碳纖維層包括聚丙烯腈基活性碳纖維氈、酚醛基活性碳纖維氈、粘膠基活性碳纖維氈、瀝青基活性碳纖維氈、纖維素基活性碳纖維氈、聚丙烯腈基活性碳纖維布、酚醛基活性碳纖維布、粘膠基活性碳纖維布、瀝青基活性碳纖維布、纖維素基活性碳纖維布的一種或幾種。
實(shí)施例2
本實(shí)施例公開一種制備上述的整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材的方法,包括以下步驟:
(1)浸膠:將五片聚丙烯腈基活性碳纖維布浸入至環(huán)氧樹脂膠的膠液中。其中環(huán)氧樹脂膠液中環(huán)氧樹脂與雙氰胺固化劑的質(zhì)量比為1:1。
(2)鋪疊:將聚丙烯腈基活性碳纖維布、銅網(wǎng)依次交錯(cuò)疊層在模具上,保證銅網(wǎng)位于最外層。
(3)抽真空:將步驟(2)中鋪疊后的復(fù)合材料放置在真空環(huán)境下,進(jìn)行抽真空至1.0E-3Pa。
(4)定型:將步驟(3)復(fù)合材料在200℃、壓力為5個(gè)大氣壓的環(huán)境下處理2h。
(5)開漏水孔:將步驟(4)的復(fù)合材料的表面進(jìn)行打孔。
(6)封漏水孔:將玻璃纖維機(jī)織布中涂有環(huán)氧樹脂粘接劑的一面覆蓋在漏水孔的外側(cè);將玻璃纖維機(jī)織布中的一部分導(dǎo)入漏水孔中,撫平,保證漏水孔的內(nèi)壁完全被導(dǎo)入其中的擋水布平整地膠合;將導(dǎo)向棒導(dǎo)入漏水孔中,保證導(dǎo)入漏水孔中的擋水布夾持在漏水孔內(nèi)壁與導(dǎo)向棒的側(cè)壁之間;將置于漏水孔外側(cè)的擋水布中剩余部分撫平在漏水孔外側(cè)的周邊,即撫平在整流罩的外壁上;取出導(dǎo)向棒。
實(shí)施例3
本實(shí)施例公開一種制備上述的整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材的方法,包括以下步驟:
(1)浸膠:將三片瀝青基活性碳纖維氈、兩片粘膠基活性碳纖維氈至環(huán)氧樹脂膠液中。其中環(huán)氧樹脂膠液中環(huán)氧樹脂與DDS固化劑的質(zhì)量比為1:0.9。
(2)鋪疊:將三片瀝青基活性碳纖維氈、兩片粘膠基活性碳纖維氈、銅網(wǎng)依次交錯(cuò)疊層在模具上,保證銅網(wǎng)位于最外層。
(3)抽真空:將步驟(2)中鋪疊后的復(fù)合材料放置在真空環(huán)境下,進(jìn)行抽真空至3.0E-3Pa。
(4)定型:將步驟(3)復(fù)合材料在220℃、壓力為6個(gè)大氣壓的環(huán)境下處理30min。
(5)開漏水孔:將步驟(4)的復(fù)合材料的表面進(jìn)行打孔。
(6)封漏水孔:將聚氨酯纖維機(jī)織布中涂有氟橡膠粘接劑的一面覆蓋在漏水孔的外側(cè);將玻聚氨酯機(jī)織布中的一部分導(dǎo)入漏水孔中,撫平,保證漏水孔的內(nèi)壁完全被導(dǎo)入其中的擋水布平整地膠合;將導(dǎo)向棒導(dǎo)入漏水孔中,保證導(dǎo)入漏水孔中的擋水布夾持在漏水孔內(nèi)壁與導(dǎo)向棒的側(cè)壁之間;將置于漏水孔外側(cè)的擋水布中剩余部分撫平在漏水孔外側(cè)的周邊,即撫平在整流罩的外壁上;取出導(dǎo)向棒。
實(shí)施例4
本實(shí)施例公開一種制備上述的整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材的方法,包括以下步驟:
(1)浸膠:將一片粘膠基活性碳纖維氈、兩片酚醛基活性碳纖維布浸入至ABS樹脂粘接劑中。
(2)鋪疊:將一片粘膠基活性碳纖維氈、兩片酚醛基活性碳纖維布、銅網(wǎng)依次交錯(cuò)疊層在模具上,保證銅網(wǎng)位于最外層。
(3)抽真空:將步驟(2)中鋪疊后的復(fù)合材料放置在真空環(huán)境下,進(jìn)行抽真空至5.0E-3Pa。
(4)定型:將步驟(3)復(fù)合材料在260℃、壓力為8個(gè)大氣壓的環(huán)境下處理3h。
(5)開漏水孔:將步驟(4)的復(fù)合材料的表面進(jìn)行打孔。
(6)封漏水孔:將聚酯纖維機(jī)織布中涂有硅橡膠粘接劑的一面覆蓋在漏水孔的外側(cè);將聚酯纖維機(jī)織布中的一部分導(dǎo)入漏水孔中,撫平,保證漏水孔的內(nèi)壁完全被導(dǎo)入其中的擋水布平整地膠合;將導(dǎo)向棒導(dǎo)入漏水孔中,保證導(dǎo)入漏水孔中的擋水布夾持在漏水孔內(nèi)壁與導(dǎo)向棒的側(cè)壁之間;將置于漏水孔外側(cè)的擋水布中剩余部分撫平在漏水孔外側(cè)的周邊,即撫平在整流罩的外壁上;取出導(dǎo)向棒。
實(shí)施例5
本實(shí)施例公開一種制備上述的整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材的方法,包括以下步驟:
(1)浸膠:將三片聚丙烯腈基活性碳纖維布浸入至氟橡膠粘接劑中。
(2)鋪疊:將三片聚丙烯腈基活性碳纖維布、銅網(wǎng)依次交錯(cuò)疊層在模具上,保證銅網(wǎng)位于最外層。
(3)抽真空:將步驟(2)中鋪疊后的復(fù)合材料放置在真空環(huán)境下,進(jìn)行抽真空至4.0E-3Pa。
(4)定型:將步驟(3)復(fù)合材料在230℃、壓力為7個(gè)大氣壓的環(huán)境下處理5h。
(5)開漏水孔:將步驟(4)的復(fù)合材料的表面進(jìn)行打孔。
(6)封漏水孔:將玻璃纖維機(jī)織布中涂有環(huán)氧樹脂粘接劑的一面覆蓋在漏水孔的外側(cè);將玻璃纖維機(jī)織布中的一部分導(dǎo)入漏水孔中,撫平,保證漏水孔的內(nèi)壁完全被導(dǎo)入其中的擋水布平整地膠合;將導(dǎo)向棒導(dǎo)入漏水孔中,保證導(dǎo)入漏水孔中的擋水布夾持在漏水孔內(nèi)壁與導(dǎo)向棒的側(cè)壁之間;將置于漏水孔外側(cè)的擋水布中剩余部分撫平在漏水孔外側(cè)的周邊,即撫平在整流罩的外壁上;取出導(dǎo)向棒。
實(shí)施例6
如圖2-6所示,本實(shí)施例公開一種整流罩用碳纖維復(fù)合材料型材漏水口封邊組件,包括整流罩漏水孔、導(dǎo)向棒9、擋水布7。擋水布平整地膠合在漏水孔外側(cè)的周邊以及內(nèi)壁上。導(dǎo)向棒能插入至覆有擋水布的漏水孔中。
優(yōu)選地,在所述導(dǎo)向棒9長(zhǎng)度與所述漏水孔的深度相同;在導(dǎo)向棒9的端部設(shè)置有限位條10,所述限位條10與所述導(dǎo)向棒9可拆卸連接。
限位條的作用:(1)在保證導(dǎo)向棒完全導(dǎo)入至漏水孔中同時(shí),又防止因?qū)虬暨M(jìn)一步深入而使得導(dǎo)向棒的端部抵觸到擋水布,造成擋水布受外力而從漏水口內(nèi)壁剝離;(2)在撫平漏水口外側(cè)周邊的擋水布前,將限位條拆卸掉,避免因限位條遮擋部分擋水布而影響撫平的順利進(jìn)行;撫平后,再次安裝,方便導(dǎo)向棒從漏水孔中撥出。本實(shí)用新型導(dǎo)向棒與限位條優(yōu)選為螺紋連接。
優(yōu)選地,導(dǎo)向棒的外徑等于覆有擋水布后的漏水口的內(nèi)徑。
優(yōu)選地,在所述導(dǎo)向棒的表面涂覆有脫模劑(圖中未畫出)。本實(shí)用新型使用的脫模劑或者平滑劑均為現(xiàn)有技術(shù)。通過脫模劑或者平滑劑提高導(dǎo)向棒表面的平滑度,便于導(dǎo)向棒插入至漏水孔中,也能防止在撥導(dǎo)向棒時(shí),由于部分粘接劑透過擋水布,粘合在導(dǎo)向棒上,導(dǎo)致導(dǎo)向棒取出困難。
以上僅為本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型創(chuàng)造,凡在本實(shí)用新型創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。