[发明专利]一种低导热率碳纤维复合材料支撑结构件

说明书

本发明提供了一种低导热率碳纤维复合材料支撑结构件，包括支撑结构件本体，所述支撑结构件本体上粘贴有均热层，所述均热层上设有局部多孔结构和/或局部多条状结构，所述局部多孔结构和/或局部多条状结构中填充有胶黏剂，所述均热层上胶黏有加热片，所述加热片与所述均热层上的局部多孔结构和/或局部多条状结构相胶黏接触。通过本发明，增加了均热层的可靠性，局部多孔或多条状结构可适应多种复杂形状，在小曲率表面可使用大孔隙形式均热层，可避免出现均热层剥落现象。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，特别涉及一种导热率碳纤维复合材料支撑结构件。

背景技术

随着航天器体积和重量的不断增加，对航天器支撑结构减重的要求也相应提升。以往金属支撑结构已不再满足大尺寸支撑结构要求。因此新兴复合材料尤其是碳纤维复合材料应用越来越凸显。但碳纤维复合材料导热系数小，使用主动控温时，局部范围极易产生较大温度梯度，影响其自身热变形，从而影响整个航天器正常工作。

提高碳纤维复合材料均热能力是解决航天器结构件局部大温度梯度的有效方法。目前提高航天器碳纤维复合材料支撑结构均热能力的方法有2种。第一种方法是在整个复合材料内部添加导热增强剂，提高材料整体的导热系数。对这种支撑结构实施主动控温时加热片可以直接粘贴的结构件表面，有较高的可靠性。但导热增强剂提高整体结构的均热能力仍然很有限，同时引入了影响支撑结构稳定性的因素。第二种提高均热能力的方法是，直接在碳纤维结构件表面粘贴高导热率均热材料，从而增加整个结构件当量导热系数。但是对于这种结构件实施主动热控时，加热片只能粘贴在均热材料表面，与碳纤维结构件不存在粘贴面。在长期在轨工作中，航天器支撑结构均热层可能存在剥落的可能性，从而导致粘贴在均热层表面的加热片随均热层剥落，最终导致主动加热功能的失效。

现有技术中公开有一种自粘软性导热基板，基层为金属铜编织而成的网状结构，基层内部空隙以及上下表面分别填入和涂上导热硅胶，导热硅胶下表面贴有一层保护用PET离型膜；导热硅胶上表面贴合有铜箔。该导热基板表面粘贴加热片时，加热片粘贴于铜箔表面。加热片不与结构件表面胶层接触。因此导热基板老化剥落时加热片随着导热基板剥落，会降低主动热控可靠性。

发明内容

本发明主要针对这种因均热层剥落引起主动热控功能失效的情况，提出高可靠的均热层，保证温度均匀性的同时提高可靠性。

本发明提供了一种低导热率碳纤维复合材料支撑结构件，包括支撑结构件本体，所述支撑结构件本体上粘贴有均热层，所述均热层上设有局部多孔结构和/或局部多条状结构，所述局部多孔结构和/或局部多条状结构中填充有胶黏剂，所述均热层上胶黏有加热片，所述加热片与所述均热层上的局部多孔结构和/或局部多条状结构相接触。

可选地，在一些实施例中，所述加热片与所述均热层上的局部多孔结构和/或局部多条状结构相胶黏接触。

可选地，在一些实施例中，所述支撑结构件本体和所述均热层之间还设有胶黏层。

可选地，在一些实施例中，所述加热片覆盖所述局部多孔结构或局部多条状结构。

可选地，在一些实施例中，所述均热层上设有局部多孔结构或局部多条状结构为所述均热层上开设有若干孔结构和/或条状结构，所述若干孔结构和/或条状结构穿透所述均热层且均匀分布在所述均热层上。

可选地，在一些实施例中，所述胶黏剂选自硅橡胶。

可选地，在一些实施例中，所述局部多孔结构由若干个孔结构组成，所述若干个孔结构的孔大小相同或不相同。

可选地，在一些实施例中，所述多条状结构的条状结构的大小相同或不相同。

本发明具有以下优点：由于均热层是局部多孔或多条状结构，加热片通过胶黏剂与结构件实现粘接的同时，进一步对均热层起到加固作用，增加了均热层的可靠性，局部多孔或多条状结构可适应多种复杂形状，在小曲率表面可使用大孔隙形式均热层，可避免出现均热层剥落现象。