[實用新型]飛機防冰除冰的電加熱單元

有效

• 申請號: 201720077351.1
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN206602671U
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 白斌;李革萍;李志茂;史獻林;彭瑩;譚正文
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: H05B3/36
• 分類號: H05B3/36
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 李丹丹

技術領域

本實用新型涉及飛機防冰除冰裝置，具體涉及飛機前緣防冰除冰的電加熱單元。

背景技術

對于飛機電防/除冰系統中關鍵部件電加熱功能單元，目前比較成熟的是在復合材料結構內部內嵌電加熱膜，形成一種一體化的結構功能件。電加熱功能單元進行電加熱時，在每塊加熱區域內部均需要均勻加熱。加熱區域的電加熱功率密度與供電電壓、電加熱膜的材料導電率，加熱膜長度、加熱膜厚度，加熱膜鋪設覆蓋率等相關。

在復合材料內部內嵌電加熱膜時，一般采用金屬熱噴涂的方式加工。而適合熱噴涂加工電加熱膜的金屬材料種類較少，一般需要質軟金屬材料才可與基體材料緊密結合。這是因為質軟金屬材料熱膨脹系數與復合材料基本相當，而硬質材料與復合材料熱膨脹系數差別較大，噴涂后加熱時容易剝離或起層。

但質軟材料的電阻溫升系數一般變化較大，這對于加熱的精確控制帶來不利影響，控制的誤差容易引起復合材料燒蝕，而硬質金屬殼避免此類問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種新型飛機電防/除冰功能單元內部電加熱膜的設計。該設計提出了一種“質軟金屬+硬質金屬+質軟金屬”的多層金屬電加熱膜結構形式，可實現電阻可控、與復合材料基體緊密結合，同時降低溫度變化對電加熱膜電阻率變化的影響。

為此本實用新型提出了一種基于多層金屬的電加熱膜加工技術，通過噴涂“質軟金屬+硬質金屬+質軟金屬”形成這種多層結構形式的電加熱膜。使用不同厚度多種金屬組合的方式加工電加熱膜，能夠利用質軟材料與非金屬基體噴涂時結合較好，解決金屬膜與非金屬基體結構的結合問題，以及材料的熱膨脹差異問題。同時借助于硬質金屬材料電阻溫升系數較小的特性，可降低單一質軟材料電加熱膜金屬電阻率隨溫度變化較大的缺點。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種飛機防冰除冰的電加熱單元，所述電加熱單元包括：

第一絕緣材料層和第二絕緣材料層；以及

夾設在所述第一絕緣材料層與所述第二絕緣材料層之間的金屬電加熱膜，

所述金屬電加熱膜包括：

兩層質軟金屬層和夾設在所述兩層質軟金屬層之間的硬質金屬層。

在一優選實施例中，所述第一絕緣材料層和/或所述第二絕緣材料層為PEEK、PEKK、特氟隆或玻璃纖維結構層的基體。

在一優選實施例中，所述第一絕緣材料層和/或所述第二絕緣材料層為復合材料。

在一優選實施例中，所述兩層質軟金屬層中的至少一層為多層金屬復合層。

在一優選實施例中，所述硬質金屬層為一層金屬，或多層金屬復合層。

在一優選實施例中，所述金屬電加熱膜的厚度為100-450微米。

在一優選實施例中，第一絕緣材料層和第二絕緣材料層的熱膨脹系數50-60×10^-6/K，所述質軟金屬層的熱膨脹系數為20-30×10^-6/K，所述硬質金屬層的熱膨脹系數小于15×10^-6/K。

在一優選實施例中，所述質軟金屬層的電阻率溫升系數為5×10^-3/K，所述硬質金屬層的電阻溫升系數為2×10^-3/K，所述金屬電加熱膜的組合電阻溫升系數為2-5×10^-3/K。

在一優選實施例中，所述質軟金屬層的熔點低于所述硬質金屬層的熔點。

在一優選實施例中，所述硬質金屬層包括銅或銅錳合金。

采用這種多層金屬組合的方式形成的電加熱膜，能夠利用質軟材料與非金屬基體熱膨脹系數接近特性，起到過度作用，與基體材料貼合良好。同時又能夠利用硬質金屬的電阻溫升系數較小的特性，可降低單一質軟材料電加熱膜金屬電阻率隨溫度變化較大的缺點。可以根據需要采用不同的組合方式和厚度，從而獲得不同的電加熱膜電阻，相當于開發出多種新的材料，具有不同的電阻特性。

附圖說明

圖1是根據本實用新型的飛機防除冰的電加熱單元的截面示意圖。

附圖標記列表：

1a 第一絕緣材料層

1b 第二絕緣材料層

2金屬電加熱膜

2a 質軟金屬層

2b 硬質金屬層

具體實施方式

以下將結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細說明，以便更清楚理解本實用新型的目的、特點和優點。應理解的是，附圖所示的實施例并不是對本實用新型范圍的限制，而只是為了說明本實用新型技術方案的實質精神。