[发明专利]一种用于舱段壳体组件低模量、低导热、耐剪切缓冲层的制备方法

摘要

本发明涉及一种低模量、低导热、耐剪切缓冲层的制备方法，属航空航天用复合材料壳体与金属壳体复合技术领域。本发明经缓冲片的制备、粘贴和套装工序制得复合材料壳体与金属壳体之间的缓冲层；本发明制备的缓冲层为内外两层不同材料之间的热变形提供释放空间；并且本发明制备方法适用范围广，制备的缓冲层成型厚度覆盖1mm～6mm，具有低模量、低导热、耐剪切的特点，解决了现有金属壳体和复合材料壳体热匹配难、传热快、粘接可靠度不高的问题，保证了产品质量。

主权项

1.一种用于舱段壳体组件低模量、低导热、耐剪切缓冲层的制备方法，其特征在于：它包括下述步骤：1）、依据舱段壳体组件的轴向长度和复合材料壳体和套装在复合材料壳体之间的套装间隙值，准备直径小于间隙值的多个金属丝，裁剪金属丝长度略大于舱段壳体组件的轴向长度或者略大于舱段壳体组件的轴向长度的1/2，再使用工业级别以上酒精将金属丝表面擦拭干净并晾干，然后在金属丝表面擦拭硅脂2～3遍，便于后续脱出；2）、取S‑1套装胶，按组分A：组分B=100:4～10的质量比分别称取套装胶组分A和组分B放入干净容器中用机械搅拌机进行混合搅拌，搅拌速度为30～100r/min，搅拌时间为10～20min；得套装胶原液；3）、将金属丝依次纵向间隔放置在水平、干净并涂抹有硅脂的平台上，其中，金属丝相互之间的间隔值要大于金属丝直径，放置宽度小于舱段壳体组件周长，然后用尼龙线对配合平台上的固定孔对金属丝前、后端进行捆绑使其在平台上相对位置固定，由此将金属丝制作为栅格骨架；4）、金属丝栅格骨架制作完成后；将套装胶原液浇注在金属丝的捆绑部位；再用刮板将套装胶原液刮平，然后用平板模具覆盖在套装胶原液上，使套装胶原液在固化的同时对其进行压制，控制压制厚度小于套装间隙值，常温放置2h后固化成型为缓冲片，然后取下平板模具，并将缓冲片从平台上取下；平板模具覆盖压制时，首先在平板模具上涂抹硅脂，以防套装胶固化后与平板模具出现粘连，从而保证缓冲片的成型质量；5）、套装胶固化成型为金属缓冲片的同时，将金属壳体外表面与复合材料壳体内表面打磨处理，再用工业级别以上酒精擦拭干净并晾干；金属壳体表面处理可采用机械抛磨机打磨或80目砂纸打磨处理增加粗糙度；然后用毛刷在金属壳体外表面、复合材料壳体内表面分别涂刷一层313底涂剂，底涂剂涂覆后放置20—40min，确保底涂剂完成表干，完整附着在相应壳体表面；6）、用毛刷或刮板将S‑1套装胶原液均匀涂刷在金属壳体外表面和复合材料壳体内表面，然后将缓冲片依次粘贴至金属壳体外表面或复合材料壳体的内表面，这一过程中，要求缓冲片在金属壳体外表面和复合材料壳体的内表面周向连接处之间平齐，不得相互搭接或错位；如果在周向连接处之间出现搭接的情况，必须对缓冲片进行裁切；同时将两端的金属丝的多余量分别位于舱段壳体组件轴向两端的外端；7）、缓冲片粘贴完成后，将金属壳体和复合材料壳体通过套装进行装配；套装过程中，金属壳体和复合材料壳体之间通过装配设备进行水平移动或竖立移动均可；8）、套装装配完成后，常温静置进行预固化，预固化时间2h～5h；预固化完成后抽出固定在缓冲片中的金属丝，同时对端面多余缓冲片进行裁切清理；经预固化后抽出缓冲片预埋进去的金属丝，从而实现多孔结构缓冲层的制备；即告舱段壳体组件低模量、低导热、耐剪切缓冲层的制备完成；9）预固化完成后进行最终固化，要求环境温度为不低于25℃，湿度不高于70%，静置固化72—106h，即告舱段壳体组件低模量、低导热、耐剪切缓冲层的制备完成。