[发明专利]连接环成型粘接方法

说明书

本发明公开一种连接环成型粘接方法，包括连接环和陶瓷罩体，根据连接环的内型面尺寸，加工左缠绕芯模和右缠绕芯模，行缠绕形成预制坯；预固化后的预制坯两端切割掉获得预固化连接环；固化获得整体连接环整体；得到两件粘接有陶瓷罩体的连接环。连接环重量比传统的因瓦合金连接环降低80％以上，大大降低了飞行器的重量；在280℃温度条件下能长时间使用，切高温线膨胀低，能够与石英陶瓷罩体具有良好的连接匹配性。连接环可近净尺寸成型，且可一次完成两件连接环制备，并一次性完成与陶瓷罩体一体粘接成型，效率高。

技术领域

本发明属于航天特种复合材料技术领域，具体地指一种连接环成型粘接方法。

背景技术

陶瓷天线罩主要用于航天飞行器，用于保护雷达在高温、高速的恶劣环境下能够正常工作。随着航天技术的发展，航天飞行器朝着高马赫、长航时、轻质化方向发展，高速和长时间的飞行带来的高温环境及轻质化的要求，给天线罩材料带来极大挑战。

耐高温天线罩应用最多的是陶瓷天线罩，它主要有陶瓷罩体和连接环两部分组成。陶瓷罩体主要为石英陶瓷或石英复合陶瓷，其具有低膨胀(10^-6/℃)性能，为保证热匹配性能，传统连接环主要采用低膨胀因瓦合金材料(10^-6/℃)，因瓦合金材料具有优异的低膨胀性能，但它材料密度大(8.1g/cm³)，不能更好的适应高速飞行器轻质化发展要求，且高温(200℃)以上线膨胀急剧增加，不适合高温使用。

发明内容

本发明提供了一种轻质、高强度且耐高温的连接环成型粘接方法。

为实现上述目的，本发明所提供的一种连接环成型粘接方法，包括连接环和陶瓷罩体，成型方法包括如下步骤：

1)根据连接环的内型面尺寸，加工左缠绕芯模和右缠绕芯模，左缠绕芯模和右缠绕芯模的外型面与连接环的内型面均一致，左缠绕芯模和右缠绕芯模通过螺纹连接成整体缠绕芯模；

2)左缠绕芯模和右缠绕芯模上均在缠绕形成连接环的部位采用喷涂聚四氟乙烯或贴聚四氟乙烯膜，然后进行缠绕形成预制坯；

3)将预制坯连同整体缠绕芯模进行预固化，预固化后，按照连接环高度，将预固化后的预制坯两端切割掉获得预固化连接环；

4)首先将固定环套置在预固化连接环的中间部位，并用固定环连接法兰进行固定；然后在左陶瓷罩体、右陶瓷罩体和预固化连接环的粘接面上涂一层陶瓷粘接剂，然后依次装配左陶瓷罩体和右陶瓷罩体，最后通过左压环、右压环和螺杆将左陶瓷罩体、右陶瓷罩体进行加压固定；最后固化获得整体连接环整体；

5)固化完成后，脱去左压环、右压环和固定环，将整体连接环从中心部位切割开，旋开并取出整体缠绕芯模，然后将连接环端面加工平整，得到两件粘接有陶瓷罩体的连接环。

进一步地，所述步骤1)中，左缠绕芯模的端面有向外带外螺纹的凸起，右缠绕芯模的端面有向内带内螺纹的凹槽，左缠绕芯模的凸起拧入右缠绕芯模的凹槽内使得左缠绕芯模和右缠绕芯模连接成整体缠绕芯模。

进一步地，所述步骤1)中，左缠绕芯模和右缠绕芯模均采用4J36低膨胀因瓦合金材料。

进一步地，所述步骤2)中，缠绕形成预制坯具体过程为：将整体缠绕芯模置于数控缠绕机上，挂碳纤维，将配置好的双马树脂溶液置于浸胶盒，从整体缠绕芯模的小端开始引碳纤维，碳纤维加张力，进行螺旋缠绕；其中，在倒数第二层，采用一根石英纤维和一根碳纤维并股缠绕，在最后一层采用双股石英纤维缠绕，形成预制坯。

进一步地，所述双马树脂溶液按重量份数比包括氨基双马来酰亚胺树脂100份、烯丙基双酚A 55～60份、苯乙烯8～12酚、双马树脂促进剂0.5～0.6份、丙酮20～25份。