[實用新型]防靜電的金屬蜂窩芯復合材料單板結構

有效

• 申請號: 201420770452.3
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN204323706U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 沈霞;王淦泉;唐修貴
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: B64G1/52
• 分類號: B64G1/52
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域：

本專利涉及一種防靜電的金屬蜂窩芯復合材料單板結構，具體涉及一種防靜電的碳纖維蒙皮鋁蜂窩芯復合材料單板結構。

背景技術：

地球靜止軌道衛星,特別是地球靜止軌道三軸穩定平臺衛星，表面及內部面臨著嚴重的充電、放電以及相關的電磁干擾問題。當衛星內部的絕緣體受太陽等離子體射線的直接作用被充電到高于該絕緣材料的放電臨界值時，便會發生靜電放電現象。這種放電現象輕則會對周圍的敏感器件形成干擾，導致設備工作異常；重則會損毀低壓器件和敏感器件，直接威脅有效載荷和衛星的運行安全。

實測數據表明，復合材料結構表面及內部的導通效果普遍沒有達到預期要求。埋件與埋件之間導通狀態存在很大的不確定性，最大電阻值可以達到100MΩ以上。這與衛星防靜電設計規范要求的任意兩個埋件間電阻值小于10Ω的指標相距甚遠。

發明內容：

本專利提出一種防靜電的金屬蜂窩芯復合材料單板結構。解決了復合材料結構表面及內部防靜電的問題

復合材料蜂窩板的結構如附圖1所示，其中導電的有：蒙皮1、金屬蜂窩3、金屬埋件5，不導電的有：發泡膠4、膠膜2、氧化膜6。復合材料板埋件與埋件之間不導電是因為各種膠將這些導體絕緣了。根據實際經驗，金屬蜂窩3與蒙皮1是導通的，因為接觸面積大，金屬蜂窩3只要有一處刺破膠膜2與蒙皮1連接上就會導通。而金屬埋件5的導通率比較低，是因為金屬埋件5表面有氧化膜6，周圍有發泡膠4，上下表面有膠膜2。綜上所述，只要將金屬埋件5與金屬蜂窩3導通，就可以實現金屬埋件5與蒙皮1及其余埋件之間的導通，也就實現了整板導通。根據這個機理分析，只需要利用金屬導線7將金屬埋件5和附近的金屬蜂窩3導通，就可以實現整板導通。

本專利在金屬埋件5和鄰近的金屬蜂窩3之間通過去除金屬埋件5的氧化膜6，并增加導線7來實現導通，導線7為去除絕緣層的常規金屬芯導線；金屬蜂窩3通過蒙皮1相互導通，從而實現單板任意埋件之間相互導通，電阻值小于10Ω。

有益效果：本專利的優點在于它解決了金屬蜂窩芯復合材料板的局部和整體絕緣問題，減輕了衛星表面和內部的靜電防護壓力。

附圖說明：

圖1為復合材料蜂窩板結構：其中：1、蒙皮；2、膠膜；3、金屬蜂窩；4、發泡膠；5、金屬埋件；6、氧化膜。

圖2為埋件上打孔并纏導線：其中：7、導線；8、導電膠。

圖3為薄壁埋件直接纏繞導線。

具體實施方式

1.導線7準備：選用去除絕緣層的常規金屬芯導線。

2.金屬埋件5導電實施

在金屬埋件5上連接導線7。連接形式有2種：

第一種，直接在金屬埋件5上打小孔(可根據導線直徑調整大小)，將導線7從小孔中穿過，纏繞擰緊，并在小孔和纏線處點上導電膠8，如圖2所示。

第二種，對于沒有空間打孔的薄壁金屬埋件5，采用直接纏繞導線7的方式，注意打磨掉纏繞部位的氧化膜6，如圖3所示。

對完成導電實施的金屬埋件5進行電導通測試，金屬埋件5與導線7端部應該處于導通狀態，導通電阻小于10Ω。

3.單板導電實施：

將實施好的金屬埋件5按正常程序放入固化前的蜂窩板，切開導線7附近的金屬蜂窩3的蜂窩壁，將金屬埋件5上預留的導線7卡進切開的蜂窩壁中，并點上導電膠8固定。

實施完畢后檢查所有金屬埋件5與金屬蜂窩3是否導通(電阻值小于10歐姆)。若全部檢驗合格，繼續按照蜂窩板正常工藝進行。否則進行修補，直至全部滿足導通條件。

在某型號遙感儀器用碳纖維蒙皮鋁蜂窩芯復合材料板組成的箱體上進行試驗，用本專利技術完成導電工藝實施，單板研制完成后導電檢查結果如下：總共制備單板8塊，測量埋件658處，其中10Ω以內602處(91.5％)，10～100Ω41處(6.2％)，不導通的9處(1.3％)。經過后期導電處理，可以達到100％導通。