一种电推进器绝缘防护方法技术

本发明专利技术涉及一种电推进器绝缘防护方法，属于空间高电压绝缘防护技术领域，解决了现有绝缘防护方法存在绝缘效果不佳，且导致电推进器结构复杂化，增加了电推进器体积和重量的问题。本发明专利技术的电推进器绝缘防护方法，在非电极导电零部件表面涂覆绝缘涂料；所述绝缘涂料为纳米复合陶瓷涂料，包括以下步骤：(1)将纳米复合陶瓷涂料摇匀、过滤备用；(2)将过滤后的纳米复合陶瓷涂料涂覆在非电极导电零部件的表面，得到陶瓷涂层；(3)待陶瓷涂层表干后，烘烤至实干，继续焙烧并保温，关闭烤炉。本发明专利技术通过在所有非电极导电零部件表面涂覆纳米复合陶瓷涂料来实现更为可靠的绝缘，且不增加电推进器的体积和重量，提高了电推进器的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电推进器绝缘防护方法
本专利技术涉及空间高电压绝缘防护
，尤其涉及一种电推进器绝缘防护方法。
技术介绍
以磁等离子体电推进器为代表的大功率电推进器将是未来载人深空探测飞行器推进系统的首选，在满足外部大功率供电条件的基础上，较容易实现大推力、高比冲的推进性能。由于大功率磁等离子体电推进器是通过电极放电实现推进剂电离的，在放电启弧阶段电压可以达到6000V以上，即使是在电推进器稳定工作之后，电极之间的电压也有几百伏，虽然是在真空环境下工作，但是因为有推进剂的不断注入，也极易在电推进器非电极导电零部件之间发生放电，这是电推进器工作过程中绝对不允许的。提高大功率磁等离子体电推进器非电极导电零部件之间的绝缘性可有效阻止电推进器工作过程中不必要的放电。现在已有的技术方案主要有两种：一种是通过在结构上进行设计，增大非电极导电零部件之间的间距，通过此方法提高其绝缘性，但是增大间距必然会增大电推进器的体积，且此方法的可靠性并不高；另一种是通过在距离较近的非电极导电零部件之间增加陶瓷结构件，采用简单的物理隔离的方式提高其绝缘性，但是增加陶瓷结构件间接增加了电推进器装配的复杂程度，降低了其整体的可靠性，增加了电推进器的体积和重量，且这种方法并不能完全阻止所有导电零部件之间的放电。综上所述，现有绝缘防护方法存在绝缘效果不理想，且导致电推进器结构复杂化，增加了电推进器体积和重量的问题。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种电推进器绝缘防护方法，用以解决现有绝缘防护方法绝缘效果不佳，且导致电推进器结构复杂化，增加了电推进器体积和重量的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种电推进器绝缘防护方法，在非电极导电零部件表面涂覆绝缘涂料，所述绝缘涂料为纳米复合陶瓷涂料；所述绝缘防护方法包括以下步骤：(1)将纳米复合陶瓷涂料摇匀、过滤备用；(2)将过滤后的纳米复合陶瓷涂料涂覆在非电极导电零部件的表面，得到陶瓷涂层；(3)待陶瓷涂层表干后，烘烤至实干，继续焙烧并保温，关闭烤炉。在上述方案的基础上，本专利技术还做了如下改进：进一步，还包括步骤(4)：涂覆完陶瓷涂层后还涂覆加强剂，得到加强剂涂层，待加强剂涂层表干后，烘烤至加强剂涂层实干。进一步，步骤(2)使用第一涂覆模具涂覆，步骤(4)使用第二涂覆模具涂覆；所述第一涂覆模具和所述第二涂覆模具结构互补。进一步，步骤(3)中烘烤温度为100～130℃，烘烤时间为20～30分钟；焙烧温度为550～650℃，保温时间为0.5～2小时。进一步，步骤(3)中焙烧温度为600℃，保温时间为1小时。进一步，步骤(4)中烘烤温度为400～600℃，烘烤时间为30～60分钟。进一步，步骤(4)中，加强剂为三乙烯四胺、间苯二胺或二乙撑三胺。进一步，在涂覆纳米复合陶瓷涂料之前，确定需要进行绝缘陶瓷层涂覆的非电极导电零部件。进一步，步骤(1)之前还包括对需要进行绝缘陶瓷层涂覆的非电极导电零部件的表面进行预处理，具体包括如下步骤：先对待涂覆表面除油、除锈，之后粗化喷砂。进一步，涂覆所使用的涂布工具先用无水乙醇清洗，再用清水清洗干净，吹干。本专利技术绝缘防护方法的步骤(2)中，使用第一涂覆模具涂覆陶瓷涂层，包括以下步骤：将第一涂覆模具置于待涂覆非电极导电零部件表面，进行涂覆。本专利技术绝缘防护方法的步骤(4)中，使用第二涂覆模具涂覆加强剂涂层，包括以下步骤：将第二涂覆模具置于待涂覆非电极导电零部件表面的陶瓷涂层上，进行涂覆。第一涂覆模具和第二涂覆模具均具有遮挡区域和涂覆区域，二者的结构互补，使用第一涂覆模具能够涂覆到的区域，使用第二涂覆模具不会涂覆到；使用第二涂覆模具能够涂覆到的区域，使用第一涂覆模具不会涂覆到。涂覆纳米复合陶瓷涂料和加强剂1次或多次，涂覆完成后，陶瓷涂层在部件上的正投影是连续的，加强剂涂层在部件上的正投影也是连续的。使用上述涂覆方法得到的陶瓷涂层和加强剂涂层交错排列，交错排列的结构能够使陶瓷涂层更加牢固，更能抵抗外界环境温度变化，避免出现陶瓷涂层脱皮、起皮等问题，从而使得非电极导电零部件绝缘性更好，绝缘性能更稳定。本专利技术有益效果如下：(1)通过在大功率磁等离子体电推进器所有非电极导电零部件表面涂覆纳米复合陶瓷涂料，利用纳米复合陶瓷涂料耐高温、强绝缘的特性，增强了大功率磁等离子体电推进器关键零部件的绝缘性，绝缘稳定性更强，提高了电推进器的寿命。(2)本专利技术通过优化陶瓷涂层和加强剂涂层的排列方式，即通过在涂覆时使用第一涂覆模具和第二涂覆模具，使得陶瓷涂层和加强剂涂层交错排列，而不是分开设置，进而增加了非电极导电零部件之间的绝缘性能。(3)本专利技术的电推进器绝缘防护方法通过涂覆涂料来提高零部件之间的绝缘性，而不改变电推进器内部零部件之间的间距，因此，不会增加电推进器的体积和重量，从而有效降低大功率磁等离子体电推进器的研制成本。(4)本专利技术通过在零部件表面涂覆绝缘涂料即可实现零部件之间的绝缘，无需改变电推进器的内部结构，因此，本专利技术的绝缘防护方法易于操作和实现。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例的绝缘防护方法工艺流程图；图2为本专利技术实施例第一涂覆模具的俯视图；图3为本专利技术实施例第二涂覆模具的俯视图。附图标记：1-遮挡区域；2-涂覆区域。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术所阐述的技术方案是在大功率磁等离子体电推进器非电极导电零部件的外表面涂覆纳米复合陶瓷涂料，但同时需保证这些导电零部件必要的内部电流传导特性。本专利技术所使用的纳米复合陶瓷涂料的组成为：氧化铝粉末、质量百分含量为92％，氮化硼粉末、质量百分含量为6％，有机溶剂、质量百分含量为2％。在涂覆之前，首先需要对大功率磁等离子体电推进器工作过程中电流的走向做一个初步的判断，辨别出其中容易产生放电的非电极导电零部件，确定需要进行绝缘陶瓷层涂覆的非电极导电零部件表面。本专利技术中，表干指表面干燥，即涂层表面形成微薄的膜；实干指实体干燥，即涂层已完全转变成固体膜，具有一定硬度。根据绝缘要求的不同，涂覆次数可以为两次或两次以上，以达到实际工况下最匹配的稳定功效。本专利技术的一个具体实施例公开了一种电推进器绝缘防护方法，在非电极导电零部件表面涂覆绝缘涂料，绝缘涂料为纳米复合陶瓷涂料；所述绝缘防护方法包括以下步骤：(1)将纳米复合陶瓷涂料摇匀、过滤备用；(2)将过滤后的纳米复合陶瓷涂料涂覆在非电极导电零部件的表面，得到陶瓷涂层；(3)待陶瓷涂层表干后，烘烤至实干，继续焙烧并保温，关闭烤炉。实施时，将纳米复合陶瓷涂料涂覆在需要进行绝缘陶瓷层涂覆的非电极导电零部件的表面，得到陶瓷涂层，待陶瓷涂层表干后，烘烤至实干，继续焙烧并保温，关闭烤炉。与现有技术相比，本实施例的有益效果如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电推进器绝缘防护方法，其特征在于，在非电极导电零部件表面涂覆绝缘涂料，所述绝缘涂料为纳米复合陶瓷涂料；所述绝缘防护方法包括以下步骤：(1)将纳米复合陶瓷涂料摇匀、过滤备用；(2)将过滤后的纳米复合陶瓷涂料涂覆在非电极导电零部件的表面，得到陶瓷涂层；(3)待陶瓷涂层表干后，烘烤至实干，继续焙烧并保温，关闭烤炉。

【技术特征摘要】
1.一种电推进器绝缘防护方法，其特征在于，在非电极导电零部件表面涂覆绝缘涂料，所述绝缘涂料为纳米复合陶瓷涂料；所述绝缘防护方法包括以下步骤：(1)将纳米复合陶瓷涂料摇匀、过滤备用；(2)将过滤后的纳米复合陶瓷涂料涂覆在非电极导电零部件的表面，得到陶瓷涂层；(3)待陶瓷涂层表干后，烘烤至实干，继续焙烧并保温，关闭烤炉。2.根据权利要求1所述的电推进器绝缘防护方法，其特征在于，所述电推进器绝缘防护方法还包括步骤(4)：涂覆完陶瓷涂层后还涂覆加强剂，得到加强剂涂层，待加强剂涂层表干后，烘烤至加强剂涂层实干。3.根据权利要求2所述的电推进器绝缘防护方法，其特征在于，步骤(2)使用第一涂覆模具涂覆，步骤(4)使用第二涂覆模具涂覆；所述第一涂覆模具和所述第二涂覆模具结构互补。4.根据权利要求1所述的电推进器绝缘防护方法，其特征在于，步骤(3)中烘烤温度为100～130℃，烘烤时间为20～30分钟；焙烧温度为550～650℃，保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杨，王忠晶，许诺，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11