[發明專利]一種空間充氣展開結構用自剛化復合薄膜

在審

• 申請號: 201911411721.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111055559A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 嚴素欣;曹偉
• 申請（專利權）人: 航天科工空間工程發展有限公司
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;B32B15/20;B32B27/28;B32B7/12
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉西云;李微微

本發明提供一種空間充氣展開結構用自剛化復合薄膜，固化過程是材料的物理變化，不需要空間飛行器提供成型固化能量，固化方式簡單，在一定程度上，自剛化復合薄膜的成型固化過程可逆，因此能進行多次地面展開測試；除膠粘劑外，自剛化復合薄膜的組分材料之間沒有化學反應，則其在真空中釋放出的氣體量很小，所以無論是在地面還是具有極端溫度、濕氣、熱循環等的宇宙空間，自剛化復合薄膜的儲存對裝載系統都影響甚微；此外，自剛化復合薄膜還可以通過外部充氣系統、控制系統控制充氣瓶充氣，充氣固化速度快。

技術領域

本發明屬于空間復合材料技術領域，尤其涉及一種空間充氣展開結構用自剛化復合薄膜。

背景技術

空間充氣展開結構由柔性材料(薄膜或有涂層的織物)制成，通過充氣使結構形狀隨內部壓力而展開，可應用于航天器結構或航天器的功能部件。由于采用了柔性材料，在發射升空前可將其折疊包裝，大大節省了發射體積；在進入軌道后，通過充氣將其展開，再進行成型固化使其具有充分的強度和剛度。空間充氣展開技術可用于構建太陽能電池、雷達和反射天線、太陽帆、返回和制動系統等大型空間結構。

柔性材料是構成空間充氣展開結構的主要組成部分，柔性材料主要包括薄膜材料、帶有涂層的織物材料和可成型固化材料。柔性材料就是材料本身為柔性可折疊，當結構充氣展開后，通過某種方式(如加熱、冷卻、紫外線輻射、與充氣氣體發生反應等)，使材料發生剛化，最終結構達到預期的強度和剛度。柔性材料研究是充氣展開技術中的關鍵和難點。目前現有的空間充氣展開結構用柔性材料通常通過加熱、紫外線固化，通常需要固化過程復雜、固化速度慢、貯藏壽命短、固化過程不可逆等問題，制約空間充氣展開結構設計發展。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種空間充氣展開結構用自剛化復合薄膜，固化方式簡單、固化速度快、貯藏壽命長、真空中釋放出的氣體少、在一定程度上，成型固化過程可逆。

一種空間充氣展開結構用自剛化復合薄膜，包括采用膠黏劑依次粘接的內部氣密層、金屬剛化層以及外部氣密層，其中，金屬剛化層為自成型剛化柔性材料。

進一步地，所述內部氣密層和外部氣密層材質為聚酰亞胺薄膜材料。

進一步地，所述金屬剛化層為金屬膜。

進一步地，所述金屬剛化層的材質為鋁箔材料。

進一步地，所述金屬剛化層的厚度不超過0.1mm。

進一步地，所述金屬剛化層的厚度為0.05-0.0762mm。

有益效果：

1、本發明提供一種空間充氣展開結構用自剛化復合薄膜，固化過程是材料的物理變化，不需要空間飛行器提供成型固化能量，固化方式簡單，在一定程度上，自剛化復合薄膜的成型固化過程可逆，因此能進行多次地面展開測試；除膠粘劑外，自剛化復合薄膜的組分材料之間沒有化學反應，則其在真空中釋放出的氣體量很小，所以無論是在地面還是具有極端溫度、濕氣、熱循環等的宇宙空間，自剛化復合薄膜的儲存對裝載系統都影響甚微；此外，自剛化復合薄膜還可以通過外部充氣系統、控制系統控制充氣瓶充氣，充氣固化速度快。

2、本發明提供一種空間充氣展開結構用自剛化復合薄膜，采用聚酰亞胺薄膜材料作為內部氣密層和外部氣密層，材料性能穩定，貯藏壽命長。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種空間充氣展開結構用自剛化復合薄膜的結構示意圖；

1-內部氣密層、2-金屬剛化層、3-外部氣密層。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。