[發明專利]空間強電磁場綜合環境防護柔性分層面膜結構及制作方法

在審

• 申請號: 202110882331.2
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113580687A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 楊曉寧;商圣飛;楊勇;畢研強;武南開;李西園;于瀾濤;陳卓;李文淼
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;B32B15/20;B32B15/00;B32B27/28;B32B27/08;B32B27/06;B32B27/36;B32B7/12;B32B33/00;B32B9/00;B32B9/04;B64G1/10;B64G1/52;B05D1/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本申請公開了空間強電磁場綜合環境防護柔性分層面膜結構及制作方法。包括：聚酰亞胺層、介質層和設置在所述聚酰亞胺層與所述介質層之間的金屬層；本申請通過設計聚酰亞胺層、介質層和位于聚酰亞胺層與介質層之間的金屬層，聚酰亞胺層可降低金屬二次電子倍增效應，保護金屬層，金屬層具有抗高功率微波功能，介質層可有效隔絕稀薄氣體與金屬層接觸，保證此柔性分層面膜結構不會在高功率微波作用下產生自身毀傷；并且，通過在聚酰亞胺層遠離金屬層的表面設置氧化銦錫膜，提供抗空間環境的邊界；在使用時，將氧化銦錫膜朝向外部環境，介質層朝向被保護產品，可有效防止此隔熱組件自身被燒毀，避免被保護產品受到強電磁波干擾。

技術領域

本公開一般涉及衛星強電磁環境防護技術領域，具體涉及空間強電磁場綜合環境防護柔性分層面膜結構及制作方法。

背景技術

由于衛星在當今社會中扮演的角色越來越重要，無論是通訊、導航、遙感衛星都對通信的質量和實時工作特性要求越來越高。特別是導航衛星對實時通信、抗干擾、精確定位等要求更為突出，強電磁環境會嚴重影響衛星的定位精度及通信，因此衛星對強電磁防護的要求也越來越高。

空間強電磁環境主要包括自然強電磁環境和人為強電磁環境。其中自然強電磁環境主要指太陽射頻發射，其伴隨著太陽耀斑和相關太陽活動的強烈爆發而愈加強烈。人為強電磁環境主要指高功率微波武器，電磁脈沖彈等產生的可對航天器產生損壞的高功率微波。

強電磁波對衛星的影響主要是通過前門耦合和后門耦合兩大類。強電磁波經過前門或后門耦合到衛星內部，其能量在系統內形成瞬間的電場或者演變成隨時間、空間變化的大電流、大電壓，通過耦合進入的能量，經過電纜、波導等介質傳導或者經由電磁空間輻射傳輸，到達系統內部的脆弱部位，如敏感單機、集成電路及電子元器件等。當功率或能量達到一定量級時會干擾設備的正常運行，甚至燒毀電子設備或器件。

目前，針對后門耦合微波進行防護時，通常采用添加屏蔽層的方式，而衛星本身在星表就包覆有一套熱控防護多層，該防護層是經受強電磁波影響的第一道防線，但此套熱控防護多層存在自身被強電磁波損壞的缺陷。因此，我們提出一種空間強電磁場綜合環境防護柔性分層面膜結構及制作方法，用以解決上述的防護層自身易被強電磁波損壞、燒毀，影響系統內部電子設備或器件正常運行的問題。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種耐受空間強電磁綜合環境，防強電磁波干擾，防自身損壞、燒毀，成本低，結構簡單且易于實現的空間強電磁場綜合環境防護柔性分層面膜結構及制作方法。

第一方面，本申請提供一種空間強電磁場綜合環境防護柔性分層面膜結構，包括：聚酰亞胺層、介質層和設置在所述聚酰亞胺層與所述介質層之間的金屬層；

所述金屬層的厚度為6-10微米；所述聚酰亞胺層遠離所述金屬層的表面設有氧化銦錫膜，用于提供抗空間環境的邊界；

使用時，所述氧化銦錫膜朝向外部環境，所述介質層朝向被保護產品。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述聚酰亞胺層的厚度為25微米。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述金屬層為6-10微米厚度鋁層或者銀層。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述介質層為5-10微米厚度的聚酰亞胺材料或聚酯材料。

第二方面，本申請提供一種基于上述所述的空間強電磁場綜合環境防護柔性分層面膜結構的制作工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：

將聚酰胺酸溶液旋涂在金屬層一表面，并進行高溫熱環化得到聚酰亞胺，高溫熱環化溫度為150℃，環化時間為20-30分鐘；

選取聚酰胺酸溶液旋涂在金屬層的另一表面，經高溫熱環化得到“聚酰亞胺-金屬-聚酰亞胺”三層面膜結構，高溫熱環化溫度為150℃，環化時間為20-30分鐘；