[发明专利]一种空间充气展开结构用自刚化复合薄膜

说明书

本发明提供一种空间充气展开结构用自刚化复合薄膜，固化过程是材料的物理变化，不需要空间飞行器提供成型固化能量，固化方式简单，在一定程度上，自刚化复合薄膜的成型固化过程可逆，因此能进行多次地面展开测试；除胶粘剂外，自刚化复合薄膜的组分材料之间没有化学反应，则其在真空中释放出的气体量很小，所以无论是在地面还是具有极端温度、湿气、热循环等的宇宙空间，自刚化复合薄膜的储存对装载系统都影响甚微；此外，自刚化复合薄膜还可以通过外部充气系统、控制系统控制充气瓶充气，充气固化速度快。

技术领域

本发明属于空间复合材料技术领域，尤其涉及一种空间充气展开结构用自刚化复合薄膜。

背景技术

空间充气展开结构由柔性材料(薄膜或有涂层的织物)制成，通过充气使结构形状随内部压力而展开，可应用于航天器结构或航天器的功能部件。由于采用了柔性材料，在发射升空前可将其折叠包装，大大节省了发射体积；在进入轨道后，通过充气将其展开，再进行成型固化使其具有充分的强度和刚度。空间充气展开技术可用于构建太阳能电池、雷达和反射天线、太阳帆、返回和制动系统等大型空间结构。

柔性材料是构成空间充气展开结构的主要组成部分，柔性材料主要包括薄膜材料、带有涂层的织物材料和可成型固化材料。柔性材料就是材料本身为柔性可折叠，当结构充气展开后，通过某种方式(如加热、冷却、紫外线辐射、与充气气体发生反应等)，使材料发生刚化，最终结构达到预期的强度和刚度。柔性材料研究是充气展开技术中的关键和难点。目前现有的空间充气展开结构用柔性材料通常通过加热、紫外线固化，通常需要固化过程复杂、固化速度慢、贮藏寿命短、固化过程不可逆等问题，制约空间充气展开结构设计发展。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种空间充气展开结构用自刚化复合薄膜，固化方式简单、固化速度快、贮藏寿命长、真空中释放出的气体少、在一定程度上，成型固化过程可逆。

一种空间充气展开结构用自刚化复合薄膜，包括采用胶黏剂依次粘接的内部气密层、金属刚化层以及外部气密层，其中，金属刚化层为自成型刚化柔性材料。

进一步地，所述内部气密层和外部气密层材质为聚酰亚胺薄膜材料。

进一步地，所述金属刚化层为金属膜。

进一步地，所述金属刚化层的材质为铝箔材料。

进一步地，所述金属刚化层的厚度不超过0.1mm。

进一步地，所述金属刚化层的厚度为0.05-0.0762mm。

有益效果：

1、本发明提供一种空间充气展开结构用自刚化复合薄膜，固化过程是材料的物理变化，不需要空间飞行器提供成型固化能量，固化方式简单，在一定程度上，自刚化复合薄膜的成型固化过程可逆，因此能进行多次地面展开测试；除胶粘剂外，自刚化复合薄膜的组分材料之间没有化学反应，则其在真空中释放出的气体量很小，所以无论是在地面还是具有极端温度、湿气、热循环等的宇宙空间，自刚化复合薄膜的储存对装载系统都影响甚微；此外，自刚化复合薄膜还可以通过外部充气系统、控制系统控制充气瓶充气，充气固化速度快。

2、本发明提供一种空间充气展开结构用自刚化复合薄膜，采用聚酰亚胺薄膜材料作为内部气密层和外部气密层，材料性能稳定，贮藏寿命长。

附图说明

图1为本发明提供的一种空间充气展开结构用自刚化复合薄膜的结构示意图；

1-内部气密层、2-金属刚化层、3-外部气密层。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。