平流层浮空器蒙皮制造技术

本实用新型专利技术提供了一种平流层浮空器蒙皮。该平流层浮空器蒙皮依序包括耐候层、第一阻气层及承力层；其中，第一阻气层包括石墨烯-树脂层，其具有第一表面和远离第一表面的第二表面；以及位于石墨烯-树脂层的第一表面上的第一镀铝层，和/或位于石墨烯-树脂层的第二表面上的第二镀铝层。该平流层浮空器蒙皮以石墨烯-树脂层作为第一阻气层的主体结构层，并在石墨烯-树脂层的第一表面和/或与第一表面相对应的第二表面上引入镀铝层。石墨烯具有较高的导热率，这能够明显提高平流层浮空器蒙皮的整体导热性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及浮空器制造
，具体而言，涉及一种平流层浮空器蒙皮。
技术介绍
平流层浮空器是随着科学技术不断发展起来的一种新型近空间多功能飞行平台。它不同于飞行在航空层中的飞机、低空浮空器，也不同于工作在低轨道上的卫星，它有非常广泛军事及民用价值，例如在导弹防御、反恐、通信、遥感、空间观测和大气测量等方面都具有极大的应用价值。蒙皮作为浮空器的主要结构，其性能的高低直接影响了浮空器的应用性能。平流层浮空器飞行高度一般在18?24km附近，该区域空气稀薄，密度大约是地表空气密度的1-14，太阳光的辐照强度要比低空环境强很多。而蒙皮接收太阳光照射的部分的升温速率较快，如果没有良好的导热性，便极易导致蒙皮中的气体因为受热不均匀而发生局部涨破。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种平流层浮空器蒙皮，以解决现有技术中平流层浮空器蒙皮导热性差而容易在太阳光的照射下局部涨破的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种平流层浮空器蒙皮，其依序包括耐候层、第一阻气层及承力层；其中，第一阻气层包括石墨烯-树脂层，具有第一表面和远离第一表面的第二表面；以及位于石墨烯-树脂层的第一表面上的第一镀铝层，和/或位于石墨烯-树脂层的第二表面上的第二镀铝层。进一步地，石墨稀-树脂层为石墨稀-PET层。进一步地，石墨稀-PET层的厚度为15?35 μ m。进一步地，平流层浮空器蒙皮还包括设置于承力层远离第一阻气层一侧的第二阻气层，第二阻气层为石墨烯-热塑性聚氨酯胶层。进一步地，第二阻气层的厚度范围为8?35 μπι。进一步地，耐候层为ETFE层，和/或承力层为PBO织物层或芳纶纤维织物层。进一步地，耐候层的厚度范围为10?50 μm，承力层的厚度范围为80?200 μπι。进一步地，第一阻气层与承力层之间还设置有气凝胶层。进一步地，耐候层与第一阻气层之间还设置有第一胶层；和/或第一阻气层与气凝胶层之间还设置有第二胶层；和/或气凝胶层与承力层之间还设置有第三胶层。进一步地，第一胶层为热塑性聚氨酯层；和/或第二胶层为热塑性聚氨酯层；和/或第三胶层为热塑性聚氨酯层。本技术提供了一种平流层浮空器蒙皮，该平流层浮空器蒙皮中，以石墨烯-树脂层作为第一阻气层的主体结构层，并在石墨烯-树脂层的第一表面和/或与第一表面相对应的第二表面上引入镀铝层。石墨烯具有较高的导热率，以石墨烯-树脂层作为第一阻气层的主体结构层，能够明显提高平流层浮空器蒙皮的整体导热性能。在实际应用过程中，石墨烯-树脂层表面的镀铝层能够将大部分的太阳光反射掉，而未被反射的太阳光能够借助高导热率的石墨烯-树脂层被传导至整个蒙皮，从而达到整体快速散热的目的。这就有利于防止蒙皮中的气体被局部加热，降低蒙皮因内部气体受热不均而发生局部涨破的几率。同时，石墨烯的加入还能够提高蒙皮的整体力学性能。另外，石墨烯具有二维片状结构，以石墨烯-树脂层作为第一阻气层的主体结构层，还有利于提高蒙皮的阻气性能。总之，以上各方面的因素均有利于提高平流层浮空器蒙皮的稳定性。【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1示出了根据本技术的一种实施方式中平流层浮空器蒙皮的结构示意图；图2示出了根据本技术的另一种实施方式中平流层浮空器蒙皮的结构示意图；图3示出了根据本技术的又一种实施方式中平流层浮空器蒙皮的结构示意图；图4示出了根据本技术的又一种实施方式中平流层浮空器蒙皮的结构示意图；以及图5示出了根据本技术的又一种实施方式中平流层浮空器蒙皮的结构示意图。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。正如
技术介绍
部分所介绍的，现有的平流层浮空器采用的蒙皮的导热性较差，易在太阳光的照射下发生局部涨破。为了解决这一问题，本技术提供了一种平流层浮空器蒙皮，其依序包括耐候层110、第一阻气层120及承力层130 ;其中，如图1所示，第一阻气层120包括石墨烯-树脂层121，其具有第一表面和远离第一表面的第二表面，以及位于石墨烯-树脂层121的第一表面上的第一镀铝层122 ;或者，如图2所示，第一阻气层120包括石墨烯-树脂层121，以及位于石墨烯-树脂层121的第二表面上的第二镀铝层123 ;或者，如图3所示，第一阻气层120包括石墨烯-树脂层121，以及位于石墨烯-树脂层121的第一表面上的第一镀铝层122和位于石墨烯-树脂层121的第二表面上的第二镀铝层123。上述第一阻气层120的第一表面是指第一阻气层120靠近耐候层110的表面，上述第一阻气层120的第二表面是指第一阻气层120远离耐候层110的表面。本文中的术语“石墨烯-树脂层”是指石墨烯作为填料分散在树脂中形成的复合层；同样地，“石墨烯-PET层”均是指石墨烯作为填料分散在PET中形成的复合层。本技术所提供的上述平流层浮空器蒙皮中，以石墨烯-树脂层121作为第一阻气层120的主体结构层，并在石墨烯-树脂层121的第一表面和/或与第一表面相对应的第二表面上引入镀铝层。石墨烯具有较高的导热率，单层石墨烯材料的导热系数可以高达5300W/(m.K)，且当其厚度为0.335nm时，杨氏模量可高达lTPa，断裂强度高达130GPa。以石墨烯-树脂层121作为第一阻气层120的主体结构层，能够明显提高平流层浮空器蒙皮的整体导热性能。在实际应用过程中，石墨烯-树脂层121表面的镀铝层能够将大部分的太阳光反射掉，而未被反射的太阳光辐射热量能够借助高导热率的石墨烯-树脂层121被传导至整个蒙皮，从而达到整体快速散热的目的。这就有利于防止蒙皮中的气体被局部加热，降低蒙皮因内部气体受热不均而发生局部涨破的几率。同时，石墨烯的加入还能够提高蒙皮的整体力学性能。另外，石墨烯具有二维片状结构，以石墨烯-树脂层121作为第一阻气层120的主体结构层，还有利于提高蒙皮的阻气性能。总之，以上各方面的因素均有利于提高平流层浮空器蒙皮的稳定性。本技术提供的这种平流层浮空器蒙皮，只要以石墨烯-树脂层121作为第一阻气层120的主体结构层，就能够提高蒙皮的整体导热性能。在一种优选的实施方式中，石墨稀-树脂层121为石墨稀-PET层。以石墨稀-PET层作为石墨稀-树脂层121，相当于在镀铝PET阻气层的PET本体中加入了石墨烯。相较于其他石墨烯-树脂层，在镀铝PET阻气层的PET本体中加入石墨烯，还有利于减轻蒙皮的重量，无需单独增加石墨烯改性层，在固定的层数下即可使蒙皮具有更好的导热性能和阻气性能。同时，石墨烯-PET层相较于其他石墨烯-树脂层具有更好的粘附性，作为第一阻气层的主体结构层能够进一步提高蒙皮的稳定性。本领域技术人员可以选择石墨烯-PET层的具体厚度。在一种优选的实施方式中，上述石墨稀-PET层的厚度范围为15?35 μπι。石墨稀-PET层的厚度控制在上述范围内，能够使蒙皮具有较高导热性能、较高阻气性能的基础上兼具较轻的质量。优选地，石墨烯-PET层中石墨稀的含量优选为10?3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平流层浮空器蒙皮，其特征在于，所述平流层浮空器蒙皮依序包括耐候层(110)、第一阻气层(120)及承力层(130)；其中，所述第一阻气层(120)包括：石墨烯‑树脂层(121)，所述石墨烯‑树脂层(121)具有第一表面和远离所述第一表面的第二表面；以及位于所述石墨烯‑树脂层(121)的第一表面上的第一镀铝层(122)，和/或位于所述石墨烯‑树脂层(121)的第二表面上的第二镀铝层(123)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞前沿技术研究院，深圳光启空间技术有限公司，深圳光启高等理工研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44