軟化，將太陽帆帆面有序的折疊，斷電后冷卻，得到折疊成折疊狀的太陽帆。
[0030]太陽帆的可控有序展開過程如下:
[0031 ]當(dāng)把折疊狀的太陽帆送上太空后，對折疊狀太陽帆中的電熱膜進(jìn)行通電加熱，折疊狀的太陽帆依次有序的由外層展開直至展開完全，完成可控有序展開的太陽帆的展開。
[0032]本發(fā)明所述的基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆不需要折疊展開機(jī)構(gòu)，展開主要是靠形狀記憶聚合物自身的性質(zhì)，本發(fā)明的形狀記憶聚合物材料質(zhì)量輕，并且易折疊，具有很大的收納比，使得發(fā)射時的體積?。徽归_驅(qū)動機(jī)制簡單，展開過程穩(wěn)定、可靠，可靠率達(dá)99%以上，而且太陽帆展開前、后的工作狀態(tài)十分穩(wěn)定，不易出現(xiàn)故障，且結(jié)構(gòu)不容易受損、漏氣等。
[0033]本發(fā)明所述的太陽帆選用的形狀記憶聚合物材料能夠適應(yīng)太空中各種射線空間環(huán)境;太空中的溫差極大，添加增強(qiáng)材料后的形狀記憶聚合物材料也能適應(yīng)極大的溫差變化，進(jìn)一步保證了太陽帆能夠正常工作。
[0034]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖2、圖5說明本實(shí)施方式，
[0035]本實(shí)施方式所述形狀記憶聚合物薄膜是多段的，即形狀記憶聚合物薄膜包含多個薄膜單元;形狀記憶聚合物薄膜的多個薄膜單元具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在相同的加熱條件下，先達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的先展開，實(shí)現(xiàn)太陽帆有序展開。
[0036]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0037]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖3、圖5說明本實(shí)施方式，
[0038]本實(shí)施方式所述電熱膜包含多個電熱膜單元，依次對折疊狀的多個電熱膜單元進(jìn)行有序的通電加熱，使不同段處的或者不同單元處的形狀記憶聚合物薄膜先后達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，實(shí)現(xiàn)太陽帆有序展開。
[0039]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0040]【具體實(shí)施方式】四:
[0041]本實(shí)施方式所述電熱膜的不同部位功率不同，對折疊狀的電熱膜進(jìn)行通電加熱，功率高的部位先展開，使該處的形狀記憶聚合物薄膜率先達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，實(shí)現(xiàn)太陽帆有序展開。
[0042]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0043]【具體實(shí)施方式】五:
[0044]本實(shí)施方式所述形狀記憶聚合物薄膜呈網(wǎng)面狀結(jié)構(gòu)或固面結(jié)構(gòu)(薄膜表面沒有孔洞或者縫隙，呈一個整體的平面結(jié)構(gòu))。
[0045]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至四之一相同。
[0046]【具體實(shí)施方式】六:
[0047]本實(shí)施方式所述增強(qiáng)材料為石墨纖維、碳纖維、玻璃纖維、Kevlar纖維、硼纖維、碳化硅纖維、碳粉、炭黑、碳納米管和鎳粉中的一種或多種。
[0048]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0049]【具體實(shí)施方式】七:
[0050]本實(shí)施方式所述增強(qiáng)材料的含量為5%— 50%。
[0051 ]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0052]【具體實(shí)施方式】八:
[0053]本實(shí)施方式所述太陽帆的帆面大小根據(jù)以下方法控制:
[0054]根據(jù)需要確定太陽帆的帆面的大小，在添加增強(qiáng)材料的形狀記憶聚合物材料合成形狀記憶聚合物薄膜時，通過調(diào)節(jié)薄膜的厚度和增強(qiáng)材料的含量來改變形狀記憶聚合物薄膜時的剛度，當(dāng)形狀記憶聚合物薄膜的剛度能夠達(dá)到要求，太陽帆的帆面的大小能夠控制到需要的大小。
[0055]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0056]對于太陽帆的折疊形狀，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，其特征在于其包括以下步驟: 步驟1、將環(huán)氧類的熱塑性形狀記憶聚合物、環(huán)氧類的熱固性形狀記憶聚合物、聚酰亞胺形狀記憶聚合物、氰酸酯類形狀記憶聚合物中的一種或多種作為形狀記憶聚合物材料；在形狀記憶聚合物材料中添加增強(qiáng)材料，然后將添加增強(qiáng)材料后的形狀記憶聚合物材料按柔性材料反光膜的形狀及大小合成形狀相似、大小相當(dāng)?shù)男螤钣洃浘酆衔锉∧?，并在形狀記憶聚合物薄膜上覆蓋電熱膜； 步驟2、使柔性材料反光膜和電熱膜分別位于形狀記憶聚合物薄膜的兩側(cè)，將柔性材料反光膜固定在形狀記憶聚合物薄膜上，得到帶有主動展開功能的基于形狀記憶聚合物的可控有序展開的太陽帆帆面； 步驟3、將電熱膜通電加熱至形狀記憶聚合物薄膜軟化，將太陽帆帆面有序的折疊，斷電后冷卻，得到折疊成折疊狀的太陽帆。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，其特征在于所述形狀記憶聚合物薄膜是多段的，即形狀記憶聚合物薄膜包含多個薄膜單元;形狀記憶聚合物薄膜的多個薄膜單元具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在相同的加熱條件下，先達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的先展開，實(shí)現(xiàn)太陽帆有序展開。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，其特征在于所述電熱膜包含多個電熱膜單元，依次對折疊狀的多個電熱膜單元進(jìn)行有序的通電加熱，使不同段處的或者不同單元處的形狀記憶聚合物薄膜先后達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，實(shí)現(xiàn)太陽帆有序展開。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，其特征在于所述電熱膜的不同部位功率不同，對折疊狀的電熱膜進(jìn)行通電加熱，功率高的部位先展開，使該處的形狀記憶聚合物薄膜率先達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，實(shí)現(xiàn)太陽帆有序展開。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，其特征在于所述形狀記憶聚合物薄膜呈網(wǎng)面狀結(jié)構(gòu)或固面結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，其特征在于所述增強(qiáng)材料為石墨纖維、碳纖維、玻璃纖維、Kevlar纖維、硼纖維、碳化硅纖維、碳粉、炭黑、碳納米管和鎳粉中的一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，其特征在于所述增強(qiáng)材料的含量為5% —50%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，其特征在于所述太陽帆的帆面大小根據(jù)以下方法控制: 根據(jù)需要確定太陽帆的帆面的大小，在添加增強(qiáng)材料的形狀記憶聚合物材料合成形狀記憶聚合物薄膜時，通過調(diào)節(jié)薄膜的厚度和增強(qiáng)材料的含量來改變形狀記憶聚合物薄膜時的剛度，當(dāng)形狀記憶聚合物薄膜的剛度能夠達(dá)到要求，太陽帆的帆面的大小能夠控制到設(shè)計需要的大小。
【專利摘要】一種基于形狀記憶聚合物的可控有序展開太陽帆的制作方法，涉及一種太陽帆的制作方法，具體涉及一種用于宇宙飛船的太陽帆的制作方法。為了解決現(xiàn)有的充氣式結(jié)構(gòu)的太陽帆存在的驅(qū)動機(jī)制復(fù)雜、展開過程不穩(wěn)定、易使結(jié)構(gòu)受損以及漏氣的問題和機(jī)械式展開支撐結(jié)構(gòu)太陽帆的存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、展開可靠性差、整體重量重、折疊效率低、發(fā)射體積大的問題。本發(fā)明首先將形狀記憶聚合物材料合成形狀記憶聚合物薄膜，并在形狀記憶聚合物薄膜上覆蓋電熱膜；并將柔性材料反光膜固定在覆蓋有電熱膜的形狀記憶聚合物薄膜上，然后將電熱膜通電加熱至形狀記憶聚合物薄膜軟化，將太陽帆帆面有序的折疊，斷電后冷卻，得到折疊成折疊狀的太陽帆。本發(fā)明適用太陽帆的制作。
【IPC分類】B64G1/44
【公開號】CN105480436
【申請?zhí)枴緾N201510823100
【發(fā)明人】劉彥菊, 趙偉, 劉立武, 冷勁松, 杜海洋
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月23日