[實用新型]一種空間充氣展開結(jié)構(gòu)用自剛化復(fù)合薄膜

有效

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN212312949U
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)素欣;曹偉
• 申請（專利權(quán)）人: 航天科工空間工程發(fā)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(xué)專利中心 11120
• 代理人: 劉西云;李微微

本實用新型提供一種空間充氣展開結(jié)構(gòu)用自剛化復(fù)合薄膜，包括采用膠黏劑依次粘接的內(nèi)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；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(fù)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(fù)合薄膜的組分材料之間沒有化學(xué)反應(yīng)，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(huán)等的宇宙空間，自剛化復(fù)合薄膜的儲存對裝載系統(tǒng)都影響甚微；此外，自剛化復(fù)合薄膜還可以通過外部充氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)控制充氣瓶充氣，充氣固化速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于空間復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空間充氣展開結(jié)構(gòu)用自剛化復(fù)合薄膜。

背景技術(shù)

空間充氣展開結(jié)構(gòu)由柔性材料(薄膜或有涂層的織物)制成，通過充氣使結(jié)構(gòu)形狀隨內(nèi)部壓力而展開，可應(yīng)用于航天器結(jié)構(gòu)或航天器的功能部件。由于采用了柔性材料，在發(fā)射升空前可將其折疊包裝，大大節(jié)省了發(fā)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(shù)可用于構(gòu)建太陽能電池、雷達和反射天線、太陽帆、返回和制動系統(tǒng)等大型空間結(jié)構(gòu)。

柔性材料是構(gòu)成空間充氣展開結(jié)構(gòu)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(dāng)結(jié)構(gòu)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(fā)生反應(yīng)等)，使材料發(fā)生剛化，最終結(jié)構(gòu)達到預(yù)期的強度和剛度。柔性材料研究是充氣展開技術(shù)中的關(guān)鍵和難點。目前現(xiàn)有的空間充氣展開結(jié)構(gòu)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(fù)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(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展。

實用新型內(nèi)容

為解決上述問題，本實用新型提供一種空間充氣展開結(jié)構(gòu)用自剛化復(fù)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(jié)構(gòu)用自剛化復(fù)合薄膜，包括采用膠黏劑依次粘接的內(nèi)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(nèi)部氣密層和外部氣密層材質(zhì)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(zhì)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、本實用新型提供一種空間充氣展開結(jié)構(gòu)用自剛化復(fù)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(fù)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(fù)合薄膜的組分材料之間沒有化學(xué)反應(yīng)，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(huán)等的宇宙空間，自剛化復(fù)合薄膜的儲存對裝載系統(tǒng)都影響甚微；此外，自剛化復(fù)合薄膜還可以通過外部充氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)控制充氣瓶充氣，充氣固化速度快。

2、本實用新型提供一種空間充氣展開結(jié)構(gòu)用自剛化復(fù)合薄膜，采用聚酰亞胺薄膜材料作為內(nèi)部氣密層和外部氣密層，材料性能穩(wěn)定，貯藏壽命長。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種空間充氣展開結(jié)構(gòu)用自剛化復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

1-內(nèi)部氣密層、2-金屬剛化層、3-外部氣密層。

具體實施方式