[發明專利]一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面及其骨架結構的制作方法

有效

• 申請號: 201010180826.2
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101847786A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 冷勁松;劉彥菊;蘭鑫;陽鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01Q15/16
• 分類號: H01Q15/16;H01Q1/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

1.一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面，其特征在于它由環向動力件(1)、環向加強件(2)、徑向加強件(3)和反射表面(4)組成，所述的反射表面(4)是一個底部置有圓形開口(4-2)的環形拋物面體，在反射表面(4)的凸拋物面的上邊緣固定連接有環向動力件(1)，在反射表面(4)的凸拋物面的下邊緣固定連接有環向加強件(2)，環向動力件(1)和環向加強件(2)之間的反射表面(4)表面設置有圓周方向排列的徑向加強件(3)，所述徑向加強為照拋物線形的條狀片，所述環向動力件(1)、環向加強件(2)、徑向加強件(3)和反射表面(4)均由形狀記憶聚合物材料制成。

2.根據權利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面，其特征在于環向動力件(1)、環向加強件(2)和徑向加強件(3)的厚度為0.02～40mm；環向動力件(1)的半徑為：0.5～60m；環向加強件(2)的半徑為：0.1～2m；徑向加強件(3)與反射表面(4)組成的旋轉拋物面的焦距與環向動力件(1)的口徑的比為（0.025～2.5）：1。

3.根據權利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面，其特征在于反射表面(4)展開時的加熱方式為電加熱、蒸汽加熱或者外太空輻射加熱，反射表面(4)收縮時的加熱方式為電加熱或蒸汽加熱。

4.根據權利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面，其特征在于反射表面(4)為耐高低溫和輻射的柔性膜，反射表面(4)與環向動力件(1)、環向加強件(2)或徑向加強件(3)之間的連接方式為采用粘接、機械連接或粘接與機械連接相結合的連接方式。

5.根據權利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面，其特征在于環向動力件(1)、環向加強件(2)和徑向加強件(3)的形狀記憶聚合物材料為苯乙烯系形狀記憶聚合物、環氧樹脂系形狀記憶聚合物、氰酸酯系形狀記憶聚合物、形狀記憶聚氨酯、形狀記憶聚酯、形狀記憶苯乙烯-丁二烯共聚物、形狀記憶反式聚異戊二烯或形狀記憶聚降冰片烯。

6.根據權利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面，其特征在于環向動力件(1)、環向加強件(2)和徑向加強件(3)的纖維增強材料為石墨纖維、碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、炭黑、石墨粉或碳納米管中一種或幾種制成的片狀材料。

7.用于權利要求1所述的一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面的骨架結構的制作方法，其特征在于具體過程如下：

步驟一、設計模具：根據反射表面(4)的環形拋物面體的形狀及其內徑大小設計用于制作環向動力件(1)、環向加強件(2)和徑向加強件(3)的閉合模具；

步驟二、配制形狀記憶聚合物材料：將高分子聚合物和固化劑按28：（1~5）的質量比配成形狀記憶聚合物材料；

步驟三、使用形狀記憶聚合物材料涂敷纖維增強材料：將步驟二獲得的形狀記憶聚合物材料與纖維增強材料按（0.67～99）：1的質量比稱取，將所述形狀記憶聚合物材料涂敷在纖維增強材料的上、下面上；

步驟四、灌模：將步驟三獲得的上、下面涂敷有形狀記憶聚合物材料的纖維增強材料置于步驟一中設計的閉合模具內，再使用步驟三的形狀記憶聚合物材料將閉合模具內的空隙灌滿，即形成未固化的纖維增強形狀記憶聚合物毛坯；

步驟五、固化：將步驟四中所述的內部填充有未固化的纖維增強形狀記憶聚合物毛坯的閉合模具放置在加熱箱內加熱，加熱溫度為70~100℃，加熱時間為16~24小時；

步驟六、脫模：從加熱箱中取出步驟五中所述的閉合模具，對所述的閉合模具進行脫模處理后，即得到以纖維增強形狀記憶聚合物為材料的環向動力件(1)、環向加強件(2)和徑向加強件(3)。

8.根據權利要求7所述的用于一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面的骨架結構的制作方法，其特征在于步驟二中形狀記憶聚合物和固化劑的比例為28：1。

9.根據權利要求7所述的用于一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面的骨架結構的制作方法，其特征在于步驟五中模具放置在加熱箱內加熱，加熱溫度為75℃，加熱時間為20小時。

10.根據權利要求7所述的用于一種基于形狀記憶聚合物的可展開天線反射面的骨架結構的制作方法，其特征在于步驟六中所述的纖維增強形狀記憶聚合物的密度小于2g/cm³。?