[发明专利]航天器用薄膜电加热器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种航天器用薄膜电加热器，包括上下重叠的两层绝缘层，在两层绝缘层之间设置有电热合金箔回路，电热合金箔回路的两端分别焊接有引出导线，在电热合金箔回路与引出导线的焊接处设置有热熔胶膜。本发明还公开了一种航天器用薄膜电加热器的制造方法。采用本发明的航天器用薄膜电加热器及其制造方法，航天器用薄膜电加热器的结构稳定可靠，耐辐照性能好，总质量损失及可凝挥发物排放低，已在卫星等航天器上通过实际应用考核。

技术领域

本发明属于薄膜电加热器领域，具体涉及一种航天器用薄膜电加热器及其制造方法。

背景技术

现有的硅橡胶薄膜电加热器、脲醛薄膜电加热器、环氧薄膜电加热器厚度在1.5mm以上，质量大于0.10g/cm²，不易弯曲，不耐辐照，不适合空间有限的情况，不适合真空场合，因此，不适合在航天器上使用。

聚酰亚胺薄膜电加热器具有良好的柔性、厚度小，在航天器上得以广泛使用，但现有的聚酰亚胺薄膜电加热器在耐辐照性能方面还有待提高，同时，其总质量损失和可凝挥发物排放较高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明第一目的旨在提供一种耐辐照性能好、总质量损失和可凝挥发物低的航天器用薄膜电加热器，第二目的在于提供该种航天器用薄膜电加热器的制造方法。

为了实现上述第一目的，本发明所采用的技术方案为：一种航天器用薄膜电加热器，包括上下重叠的两层绝缘层，在两层所述绝缘层之间设置有电热合金箔回路，所述电热合金箔回路的两端分别焊接有引出导线，在所述电热合金箔回路与引出导线的焊接处设置有热熔胶膜。

作为优选，所述绝缘层为聚酰亚胺薄膜。采用以上结构，聚酰亚胺薄膜具有良好的柔性，厚度小，耐辐照，尤其适用于真空场合及空间有限的情况。

作为优选，所述绝缘层均采用CPI1A1/PP聚酰亚胺薄膜。采用以上结构，减少加热器的厚度，提高弯曲性能，降低加热器重量。

作为优选，所述电热合金箔回路为6J40电热合金。采用以上结构，提高了电热合金箔与引出导线的可焊性，使焊接更为牢固。

作为优选，所述热熔胶膜为AFA1/PP热熔胶膜。采用以上结构，AFA1/PP热熔胶性能稳定，利于加工。

作为优选，所述引出导线由多股铜导线组成。采用以上结构，结构稳定，使用可靠。

本发明的第二目的是这样实现的：一种航天器用薄膜电加热器的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、通过热复合机将电热合金箔与下层绝缘层热复合在一起，形成复合基片，热复合机的控制参数为在高温保持阶段，复合层的温度范围为200℃±10℃，保温层的温度范围为180℃±10℃，降温阶段，复合层的降温速率为3℃/min-5℃/min，保温层的降温速率为3℃/min-5℃/min；

步骤二、通过图形转移工艺在复合基片上制作电热合金箔回路；

步骤三、将引出导线和电热合金箔回路焊接在一起；

步骤四、在焊接处放置多层胶片，通过热复合机将上层绝缘层、复合基片、引出导线和多层胶片热熔复合在一起，形成一个整体，热复合机的控制参数为在高温保持阶段，复合层的温度范围为200℃±10℃，保温层的温度范围为180℃±10℃，降温阶段，复合层的降温速率为3℃/min-5℃/min，保温层的降温速率为3℃/min-5℃/min。

作为优选，步骤二中电热合金箔回路的图形通过以下方法确定：

(a)、根据欧姆定律设计出电热合金箔回路的线条宽度、线条间距、线条数量和有效加热尺寸；

(b)、根据绝缘层尺寸绘制出电热合金箔回路的图形。

采用以上方法，电热合金箔回路的图形精确，加热更为均匀。