本發(fā)明涉及天線技術領域,具體而言,涉及一種天線裝置及其制作方法。
背景技術:
天線是一種變換器,它把傳輸線上傳播的導行波,變換成在無界媒介中傳播的電磁波,或者進行相反的變換,是在無線電設備中用來發(fā)射或接收電磁波的部件。天線應用于眾多的領域中,其中飛機天線就是一種飛機上用來輻射和接收無線電波的裝置,其原理就使發(fā)射天線將振蕩器送來的交流電磁能變?yōu)橄蛞欢臻g傳播的電磁波能量,且飛機天線需要具有體積小、重量輕和強度高的特點。
現(xiàn)有技術中天線為了保證強度,需要鋪較多層數(shù)的纖維布預浸料,從而增加了工藝的復雜度,也使得天線具有較大的重量,而由于航天航空上使用的天線其重量至關重要,從而嚴重影響了天線在飛機上的使用率。因此在目前的航天航空領域中急需開發(fā)一種重量更輕的天線,以滿足技術不斷發(fā)展的需要。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種天線裝置及其制作方法,以解決現(xiàn)有天線裝置的制備工藝中需要層疊多層纖維布預浸料而導致天線裝置重量較大的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種天線裝置,包括:主體纖維復合材料層,主體纖維復合材料層具有與外部設備連接的連接部;芯材層,設置于主體纖維復合材料層中;附加纖維復合材料層,設置于連接部和芯材層之間,附加纖維復合材料層由預浸料單向帶固化形成;金屬層,設置于主體纖維復合材料層的外表面上。
進一步地,外部設備對連接部的內(nèi)部產(chǎn)生平行于連接部的表面的作用力,附加纖維復合材料層中纖維的編織方向與作用力的方向垂直。
進一步地,主體纖維復合材料層與芯材層之間還設置有膠粘層。
進一步地,附加纖維復合材料層覆蓋于芯材層的局部區(qū)域;芯材層密封設置于主體纖維復合材料層中,且芯材層的周緣被主體纖維復合材料層覆蓋。
進一步地,主體纖維復合材料層包括第一材料層和第二材料層,且由第一材料層和第二材料層連接形成的連線平行于天線裝置的延伸方向。
進一步地,金屬層包括第一金屬子層和第二金屬子層,且第一金屬子層和第二金屬子層分別覆蓋在主體纖維復合材料層兩個相對的表面。
進一步地,預浸料單向帶為包括樹脂和纖維體的浸漬復合物,且纖維體為麻纖維、玻璃纖維、丙綸、芳綸和玄武巖纖維中的任一種或多種。
進一步地,芯材層包括結構泡沫材料。
進一步地,芯材層由選自聚甲基丙烯酰亞胺、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、苯乙烯丙烯腈中的任一種或多種制成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種天線裝置的制作方法,制作方法包括:制備芯材層;在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層,主體纖維預浸料層具有與外部設備連接的連接部;在主體纖維預浸料層的連接部上覆蓋預浸料單向帶;將模具的側邊連接以使主體纖維預浸料層包裹芯材層;進行固化處理以使主體纖維預浸料層固化形成主體纖維復合材料層,并使預浸料單向帶形成附加纖維復合材料層;在主體纖維復合材料層的外表面上形成金屬層。
進一步地,主體纖維預浸料層具有與外部設備連接的連接部,外部設備對連接部的內(nèi)部產(chǎn)生平行于連接部的表面的作用力,預浸料單向帶的編織方向與作用力的方向垂直。
進一步地,在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層的步驟包括:提供由第一分模具和與第一分模具對稱設置的第二分模具組成的模具;在第一分模具的表面上鋪設第一預浸料層,并在第二分模具的表面上鋪設第二預浸料層,且第一預浸料層和第一預浸料層組成主體纖維預浸料層。
進一步地,在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層的步驟之前,在模具的內(nèi)表面涂覆脫模劑并進行烘干處理。
進一步地,烘干處理的溫度為15~125℃,烘干時間不小于30min。
進一步地,在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層的步驟之后,制作方法還包括在主體纖維預浸料層上涂覆膠膜的步驟。
進一步地,在主體纖維預浸料層上涂覆膠膜的步驟之后,對覆蓋有膠膜的主體纖維預浸料層進行抽真空處理,抽真空處理的時間為10~20min。
進一步地,將第一分模具和第二分模具合模以使主體纖維預浸料層包裹芯材層;形成主體纖維復合材料層和附加纖維復合材料層之后,將主體纖維復合材料層、附加纖維復合材料層和芯材層脫離模具。
進一步地,在主體纖維復合材料層的外表面上形成金屬層的步驟包括:在主體纖維復合材料層的一個表面形成第一金屬子層;并在與一個表面相對的另一個表面形成第二金屬子層,第一金屬子層和第二金屬子層構成金屬層。
進一步地,在固化處理的步驟中,固化處理的溫度為100~200℃,固化時間為120~180min。
進一步地,在制備芯材層的步驟中,采用包括結構泡沫材料的原料制備芯材層。
應用本發(fā)明的技術方案,本發(fā)明提供了一種天線裝置,該天線裝置包括主體纖維復合材料層、附加纖維復合材料層、芯材層和金屬層,其中,主體纖維復合材料層具有與外部設備連接的連接部,附加纖維復合材料層設置于連接部和芯材層之間。由于本發(fā)明的天線裝置中設置有芯材層,從而相對減少了主體纖維復合材料層的厚度,進而降低了天線裝置的重量;同時,由于附加纖維復合材料層的原料為預浸料單向帶,從而使具有附加纖維復合材料層的天線裝置能夠抵消來自外部設備的一部分預浸料單向帶編織方向的力,進而能夠通過附加纖維復合材料層來加強天線裝置的強度。
附圖說明
構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1示出了本發(fā)明實施方式所提供的天線裝置的剖面結構示意圖;
圖2示出了本發(fā)明實施方式所提供的天線裝置的制作方法的流程示意圖。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
需要注意的是,這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式,而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式,此外,還應當理解的是,當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時,其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
為了便于描述,在這里可以使用空間相對術語,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是,空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的器件被倒置,則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而,示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位),并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。
正如背景技術中所介紹的,目前的復合材料天線為了保證強度,需要鋪較多層數(shù)的纖維布預浸料,從而增加了工藝的復雜度,也使得天線具有較大的重量。本申請的發(fā)明人針對上述問題進行研究,提出了一種天線裝置,如圖1所示,該天線裝置包括主體纖維復合材料層10,主體纖維復合材料層10具有與外部設備連接的連接部;芯材層20,設置于主體纖維復合材料層10中;附加纖維復合材料層30,設置于連接部和芯材層20之間,附加纖維復合材料 層30由預浸料單向帶固化形成;金屬層40,設置于主體纖維復合材料層10的外表面上。本發(fā)明的上述天線裝置可以應用于航天技術領域中。
上述天線裝置中由于設置有芯材層,從而相對減少了主體纖維復合材料層的厚度,進而降低了天線裝置的重量;同時,由于附加纖維復合材料層的原料為預浸料單向帶,從而使具有附加纖維復合材料層的天線裝置能夠抵消來自外部設備的一部分預浸料單向帶編織方向的力,進而能夠通過附加纖維復合材料層來加強天線裝置的強度。
在本申請上述的天線裝置中,優(yōu)選地,芯材層20包括結構泡沫材料。由于芯材層20包括結構泡沫材料,結構泡沫材料具有優(yōu)良的比剛度和比強度,壓縮、拉伸、剪裁和彎曲性能極佳,且重量很輕,從而使包括有芯材層20的天線裝置具有很高的機械強度和很輕的重量。
在本申請上述的天線裝置中,主體纖維復合材料層10具有與外部設備連接的連接部,外部設備對連接部的內(nèi)部產(chǎn)生平行于連接部的表面的作用力,優(yōu)選地,附加纖維復合材料層30中纖維的編織方向與作用力的方向垂直。當附加纖維復合材料層30中纖維的編織方向正好與外部設備對天線裝置的作用力方向垂直時,附加纖維復合材料層30能夠最大幅度的減少外部設備對天線裝置的作用力。并且,優(yōu)選地,附加纖維復合材料層30覆蓋于芯材層20的局部區(qū)域;芯材層20密封設置于主體纖維復合材料層10中,且芯材層20的周緣被主體纖維復合材料層10覆蓋。
在本申請上述的天線裝置中,預浸料單向帶為包括樹脂和纖維體的浸漬復合物,且纖維體為麻纖維、玻璃纖維、丙綸、芳綸和玄武巖纖維中的任一種或多種。由于上述材料制備而成的預浸料單向帶均具有很高的機械強度,從而使利用預浸料單向帶形成的附加纖維復合材料層30也具有很高的機械強度,進而在主體纖維復合材料層10上設置附加纖維復合材料層30能夠有效地減少外部設備對天線裝置的作用力。
在本申請上述的天線裝置中,優(yōu)選地,主體纖維復合材料層10與芯材層20之間還設置有膠粘層。形成膠粘層的材料可以為膠黏劑,如熱塑型膠黏劑、熱固型膠黏劑、合成橡膠型膠黏劑和橡膠樹脂劑。上述膠粘層使主體纖維復合材料層10與芯材層20之間具有更牢固的連接性。
在本申請上述的天線裝置中,優(yōu)選地,主體纖維復合材料層10包括第一材料層和第二材料層,且由第一材料層和第二材料層連接形成的連線平行于天線裝置的延伸方向。即上述天線裝置的結構包括由上之下依次為第一材料層、芯材層20和第二材料層。更為優(yōu)選地,上述第一材料層和第二材料層可以具有相同的厚度,從而使形成的天線裝置為對稱結構,進一步提高了天線裝置的機械強度。
在本申請上述的天線裝置中,優(yōu)選地,金屬層40由金、銀、銅、鎳和鋁中的任一種或多種組成;主體纖維復合材料層10由預浸料層疊并固化后形成;芯材層20由選自聚甲基丙烯酰亞胺、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、苯乙烯丙烯腈中的任一種或多種制成。更為優(yōu)選地,芯材層20由聚甲基丙烯酰亞胺組成,聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)為一種輕質、閉孔的硬質泡沫塑料,具有良好的力學性能、熱變形溫度和化學穩(wěn)定性,與其他樹脂的相容性好, 機械加工容易,且熱成型容易,進而使包括主體纖維復合材料層10和芯材層20的天線裝置具有很高的機械強度和很輕的重量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種天線裝置的制備方法,如圖2所示。該制備方法包括以下步驟:制備芯材層;在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層,且主體纖維預浸料層具有與外部設備連接的連接部;在主體纖維預浸料層的連接部上覆蓋預浸料單向帶;將模具的側邊連接以使主體纖維預浸料層包裹芯材層;進行固化處理以使主體纖維預浸料層固化形成主體纖維復合材料層,并使預浸料單向帶形成附加纖維復合材料層;在主體纖維復合材料層的外表面上形成金屬層。
上述制備方法中由于形成有芯材層,從而相對減少了主體纖維復合材料層的厚度,進而降低了天線裝置的重量;同時,由于利用預浸料單向帶來形成附加纖維復合材料層,從而使具有附加纖維復合材料層的天線裝置能夠抵消來自外部設備的一部分預浸料單向帶編織方向的力,進而能夠通過附加纖維復合材料層來加強天線裝置的強度。
下面將結合圖1更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明提供的天線裝置的制備方法的示例性實施方式。然而,這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施,并且不應當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應當理解的是,提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整,并且將這些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員。
首先,制備芯材層20。優(yōu)選地,芯材層20包括結構泡沫材料,由于芯材層20包括結構泡沫材料,結構泡沫材料具有優(yōu)良的比剛度和比強度,壓縮、拉伸、剪裁和彎曲性能極佳,且重量很輕,從而使包括有芯材層20的天線裝置具有很高的機械強度和很輕的重量。
在一種優(yōu)選的實施方式中,利用模具加工形成所需形狀和尺寸的芯材層20。更為優(yōu)選地,在形成芯材層20后將芯材層20進行烘烤處理,烘烤溫度可以為105~125℃,烘烤時間為1~5h。通過烘烤處理可以將芯材層20中多余的水汽去除掉,從而降低了芯材層20的重量。
在上述優(yōu)選的實施方式中,組成芯材層20的結構泡沫材料可以為聚甲基丙烯酰亞胺,聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)為一種輕質、閉孔的硬質泡沫塑料,具有良好的力學性能、熱變形溫度和化學穩(wěn)定性,與其他樹脂的相容性好,機械加工容易,且熱成型容易,進而使包括芯材層20的天線裝置具有很高的機械強度和很輕的重量。
在完成制備芯材層20,芯材層20包括結構泡沫材料的步驟之后,在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層。優(yōu)選地,主體纖維預浸料層可以為層疊設置的多層纖維預浸料,層疊設置的多層預浸料能夠使主體纖維預浸料層具有更大的強度。其中,形成預浸料的方法可以包括以下步驟:為將環(huán)氧樹脂進行熱熔以形成膠液,將纖維體和膠液進行浸漬處理以形成預浸料。該纖維體的材料可以纖維體為纖維束或纖維織物,且纖維體為麻纖維、碳纖維、玻璃纖維、丙綸、芳綸和玄武巖纖維中的任一種或多種。更為優(yōu)選地,纖維體為平紋石英纖維布或單向石英纖維布。
將纖維體和膠液進行浸漬處理以形成預浸料的方法有很多種,在一種優(yōu)選的實施方式中,浸漬處理的步驟包括:把膠液放入膠粘層機中進行成膠以形成膠粘層;把纖維體和膠粘層放入含浸機后進行連續(xù)熱壓以形成預浸料。本領域的技術人員可以根據(jù)實際工藝需求選擇合適的浸漬處理的工藝參數(shù)。
在模具的表面上鋪設纖維預浸料層的步驟可以有很多種,在一種優(yōu)選的實施方式中,在模具的表面上鋪設纖維預浸料層的步驟包括:提供由第一分模具和與第一分模具對稱設置的第二分模具組成的模具;在第一分模具的表面上鋪設第一預浸料層,并在第二分模具的表面上鋪設第二預浸料層,且第一預浸料層和第一預浸料層組成主體纖維預浸料層。上述優(yōu)選的實施方式僅利用由兩個分模具形成的模具即可形成上述主體纖維預浸料層,進而形成本申請所需的天線裝置。
在模具的表面上鋪設主體纖維預浸料層的步驟之前,優(yōu)選地,在模具的內(nèi)表面涂覆脫模劑并進行烘干處理。脫模劑使在后續(xù)工藝中形成的天線裝置更容易地從模具中脫離出來。在模具中刷涂脫模劑時,模具的表面溫度應不低于15℃,若為首次涂覆脫模劑,優(yōu)選地在模具表面連續(xù)涂覆完整的三層脫模劑,且每一層與前一層涂覆方向垂直,每涂完一層可以進行至少15min的干燥處理,當最終涂覆完成后,將脫模劑進行烘干處理,烘干處理的溫度可以為15~125℃,此時烘干時間應不小于30min。在上述優(yōu)選的工藝參數(shù)范圍內(nèi)脫模劑能夠起到更好的分離效果。
將主體纖維預浸料層鋪設于模具的內(nèi)表面上的步驟之后,優(yōu)選地,制作方法還包括在主體纖維預浸料層上涂覆膠粘劑以形成膠粘層的步驟。上述膠粘層使主體纖維復合材料層10與芯材層20之間具有更牢固的連接性。形成膠粘層的材料可以為膠黏劑,如熱塑型膠黏劑、熱固型膠黏劑、合成橡膠型膠黏劑和橡膠樹脂劑。
在上述優(yōu)選的實施方式中,在主體纖維預浸料層上形成膠粘層的步驟之后,還可以對覆蓋有膠粘層的主體纖維預浸料層進行抽真空處理,抽真空處理的時間為10~20min。抽真空處理能夠降低工藝中水汽帶給主體纖維預浸料層的危害,并且使膠粘層能夠更好的粘附在主體纖維預浸料層之上。
在完成在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層,且主體纖維預浸料層具有與外部設備連接的連接部的步驟之后,在主體纖維預浸料層的連接部上覆蓋預浸料單向帶。所述主體纖維預浸料層具有與外部設備連接的連接部,在一種優(yōu)選的實施方式中,預浸料單向帶的編織方向與作用力的方向垂直。由于外部設備對連接部的內(nèi)部產(chǎn)生平行于連接部的表面的作用力,因此當預浸料單向帶的編織方向正好與外部設備對天線裝置的作用力方向垂直時,通過預浸料單向帶形成的附加纖維復合材料層30的編織方向也與外部設備對天線裝置的作用力方向垂直,從而使附加纖維復合材料層30能夠最大幅度的減少外部設備對天線裝置的作用力。
在完成在主體纖維預浸料層的連接部上覆蓋預浸料單向帶的步驟之后,將模具的側邊連接以使主體纖維預浸料層包裹芯材層20。當選用由第一分模具和與第一分模具對稱設置的第 二分模具組成的模具來制備天線裝置時,可以將第一分模具和第二分模具合模以使主體纖維預浸料層包裹芯材層20。
在完成將模具的側邊連接以使主體纖維預浸料層包裹芯材層20的步驟之后,進行固化處理以使主體纖維預浸料層固化形成主體纖維復合材料層10,并使預浸料單向帶形成附加纖維復合材料層30。通過上述固化處理能夠將作為半成品的主體纖維預浸料層形成為高機械強度的主體纖維復合材料層10,將作為半成品的預浸料單向帶形成為高機械強度的附加纖維復合材料層30,并且使主體纖維復合材料層10和芯材層20固化為一體的結構。固化處理的工藝條件可以根據(jù)實際需求進行設定,優(yōu)選地,固化溫度為100~200℃,固化時間為120~180min。在上述優(yōu)選的參數(shù)范圍內(nèi)形成的主體纖維復合材料層10和附加纖維復合材料層30具有更高的機械強度,且主體纖維復合材料層10、附加纖維復合材料層30和芯材層20之間具有更好的結合力。進一步地,在形成主體纖維復合材料層10和附加纖維復合材料層30之后,將主體纖維復合材料層10、附加纖維復合材料層30和芯材層20脫離模具。
在完成進行固化處理以使主體纖維預浸料層固化形成主體纖維復合材料層10,并使預浸料單向帶形成附加纖維復合材料層30的步驟之后,在主體纖維復合材料層10的外表面上形成金屬層。形成金屬層40的工藝可以根據(jù)實際需求進行選擇,優(yōu)選地,形成金屬層40的工藝為電鍍工藝、真空鍍膜工藝或者涂刷工藝。其中,金屬層40可以由金、銀、銅、鎳和鋁中的任一種或多種組成。
下面將結合實施例進一步說明本申請?zhí)峁┑奶炀€裝置的制備方法。
實施例1
本實施例提供的天線裝置的制備方法的步驟包括:
首先,制備芯材層,芯材層由聚甲基丙烯酰亞胺組成;在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層,且纖維預浸料層中的預浸料為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的浸漬復合物;在主體纖維預浸料層的連接部上覆蓋預浸料單向帶,且預浸料單向帶為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的單向編織的浸漬復合物;其次,將模具的側邊連接以使主體纖維預浸料層包裹芯材層;再次,進行固化處理以使主體纖維預浸料層固化形成主體纖維復合材料層,并使預浸料單向帶形成附加纖維復合材料層,其中固化溫度為150℃,固化時間為150min;最后,在主體纖維復合材料層的外表面上形成材料為鋁的金屬層。上述芯材層、主體纖維復合材料層、和附加纖維復合材料層金屬層構成天線裝置。
實施例2
本實施例提供的天線裝置的制備方法的步驟包括:
首先,制備芯材層,芯材層由聚甲基丙烯酰亞胺組成;在模具的內(nèi)表面涂覆脫模劑并進行烘干處理,然后在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層,所述纖維預浸料層中的預浸料為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的浸漬復合物,且主體纖維預浸料層具有與外部設備連接的連接部,其中烘干處理的溫度為15℃,烘干時間為30min;在主體纖維預浸料層的連接部上覆蓋 預浸料單向帶,預浸料單向帶的編織方向與外部設備對連接部的內(nèi)部產(chǎn)生的作用力的方向垂直,且預浸料單向帶為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的單向編織的浸漬復合物;其次,將模具的側邊連接以使主體纖維預浸料層包裹芯材層;再次,進行固化處理以使主體纖維預浸料層固化形成主體纖維復合材料層,并使預浸料單向帶形成附加纖維復合材料層,其中固化溫度為100℃,固化時間為120min;最后,在主體纖維復合材料層的外表面上形成材料為鋁的金屬層。上述芯材層、主體纖維復合材料層、和附加纖維復合材料層金屬層構成天線裝置。
實施例3
本實施例提供的天線裝置的制備方法的步驟包括:
首先,制備芯材層,芯材層由聚甲基丙烯酰亞胺組成;在模具的內(nèi)表面涂覆脫模劑并進行烘干處理,然后在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層,所述纖維預浸料層中的預浸料為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的浸漬復合物,且主體纖維預浸料層具有與外部設備連接的連接部,其中烘干處理的溫度為125℃,烘干時間為60min;在主體纖維預浸料層上涂覆膠粘劑以形成膠粘層,對覆蓋有膠粘層的主體纖維預浸料層進行抽真空處理,抽真空處理的時間為20min;在主體纖維預浸料層的連接部上覆蓋預浸料單向帶,預浸料單向帶的編織方向與外部設備對連接部的內(nèi)部產(chǎn)生的作用力的方向垂直,且預浸料單向帶為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的單向編織的浸漬復合物;其次,將模具的側邊連接以使主體纖維預浸料層包裹芯材層;再次,進行固化處理以使主體纖維預浸料層固化形成主體纖維復合材料層,并使預浸料單向帶形成附加纖維復合材料層,其中固化溫度為200℃,固化時間為180min;最后,在主體纖維復合材料層的外表面上形成材料為銅的金屬層。上述芯材層、主體纖維復合材料層、和附加纖維復合材料層金屬層構成天線裝置。
實施例4
本實施例提供的天線裝置的制備方法的步驟包括:
首先,制備芯材層,芯材層由聚甲基丙烯酰亞胺組成;在模具的內(nèi)表面涂覆脫模劑并進行烘干處理,然后在模具的內(nèi)表面上鋪設主體纖維預浸料層,所述纖維預浸料層中的預浸料為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的浸漬復合物,且主體纖維預浸料層具有與外部設備連接的連接部,其中烘干處理的溫度為60℃,烘干時間為45min;在主體纖維預浸料層上涂覆膠粘劑以形成膠粘層,對覆蓋有膠粘層的主體纖維預浸料層進行抽真空處理,抽真空處理的時間為10min;在主體纖維預浸料層的連接部上覆蓋預浸料單向帶,預浸料單向帶的編織方向與外部設備對連接部的內(nèi)部產(chǎn)生的作用力的方向垂直,且預浸料單向帶為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的單向編織的浸漬復合物;其次,將模具的側邊連接以使主體纖維預浸料層包裹芯材層;再次,進行固化處理以使主體纖維預浸料層固化形成主體纖維復合材料層,并使預浸料單向帶形成附加纖維復合材料層,其中固化溫度為150℃,固化時間為150min;最后,在主體纖維復合材料層的外表面上形成材料為銅的金屬層。上述芯材層、主體纖維復合材料層、和附加纖維復合材料層金屬層構成天線裝置。
對比例1
本對比例提供的天線裝置的制備方法的步驟包括:
首先,在模具的內(nèi)表面上鋪設纖維預浸料層,所述纖維預浸料層中的預浸料為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的浸漬復合物;其次,進行固化處理以使纖維預浸料層固化形成纖維復合材料層,其中固化溫度為150℃,固化時間為150min;最后,通過涂刷工藝在纖維復合材料層的外表面上形成材料為鋁的金屬層。上述纖維復合材料層和金屬層構成天線裝置。
對比例2
本對比例提供的天線裝置的制備方法的步驟包括:
首先,在模具的內(nèi)表面上鋪設纖維預浸料層,所述纖維預浸料層中的預浸料為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的浸漬復合物;其次,進行固化處理以使纖維預浸料層固化形成纖維復合材料層,其中固化溫度為150℃,固化時間為120min;最后,通過涂刷工藝在纖維復合材料層的外表面上形成材料為鋁的金屬層。上述纖維復合材料層和金屬層構成天線裝置。
對比例3
本對比例提供的天線裝置的制備方法的步驟包括:
首先,在模具的內(nèi)表面上鋪設纖維預浸料層,所述纖維預浸料層中的預浸料為包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的浸漬復合物;其次,進行固化處理以使纖維預浸料層固化形成纖維復合材料層,其中固化溫度為150℃,固化時間為180min;最后,通過涂刷工藝在纖維復合材料層的外表面上形成材料為鋁的金屬層。上述纖維復合材料層和金屬層構成天線裝置。
對上述實施例1至4和對比例1至3提供的天線裝置進行力學性能和重量的測試。測試結果如下表所示。
從上表可以看出,實施例1至4和對比例1至3提供的天線裝置重量均在150-220g之間,對于同樣重量的天線裝置,本申請實施例中天線裝置的各項力學性能均大于對比例中制備的天線裝置。
從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果:
1)由于本發(fā)明的天線裝置中設置有芯材層,從而相對減少了主體纖維復合材料層的厚度,進而降低了天線裝置的重量;
2)由于附加纖維復合材料層的原料為預浸料單向帶,從而使具有附加纖維復合材料層的天線裝置能夠抵消來自外部設備的一部分預浸料單向帶編織方向的力,進而能夠通過附加纖維復合材料層來加強天線裝置的強度;
3)由于芯材層包括結構泡沫材料,結構泡沫材料具有優(yōu)良的比剛度和比強度,壓縮、拉伸、剪裁和彎曲性能極佳,且重量很輕,從而使包括有芯材層的天線裝置具有很高的機械強度和很輕的重量。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。