一种卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的制备方法，包括以下步骤：一、根据所要制备的卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，然后对所制作的缠绕模具进行表面处理；二、采用环氧树脂或氰酸酯树脂为原料配制树脂胶液；三、缠绕成型，得到缠绕件；四、固化，然后进行表面精磨，得到卫星辐射制冷器用复合材料支撑件。本发明专利技术根据产品形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，选取高性能有机纤维作为增强体，采用缠绕机进行支撑件的制备，能够保障性能稳定重复性和产品的尺寸精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料制备
，具体涉及。
技术介绍
在前期，卫星辐射制冷器用支撑件采用手工缠绕成型的玻璃纤维复合材料，随着星载精密仪器的高性能化的发展，由于采用玻璃纤维复合材料支撑件存在手工缠绕、产品力学性能低、性能波动性大、尺寸精度低和可靠性低等问题，已无法满足新一代卫星产品发展需求。此外，由于支撑件作为精密仪器中力学承力结构，同时需要具有电绝缘性，因此不适宜采用碳纤维复合材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供。本专利技术根据产品形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，选取高性能有机纤维作为增强体，采用缠绕机进行支撑件的制备，能够保障性能稳定重复性和产品的尺寸精度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:，其特征在于，该方法包括以下步骤:步骤一、根据所要制备的卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，然后对所制作的缠绕模具进行表面处理；步骤二、将环氧树脂和胺类固化剂按质量比1:(0.03?0.09)混合均匀，得到树脂胶液A;或者，将环氧树脂、胺类固化剂和丙酮按质量比1: (0.03?0.09): (1?3)混合均匀，得到树脂胶液B;或者，将氰酸酯树脂和丙酮按质量比1:(1?3)混合均匀，得到树脂胶液C;步骤三、将步骤二中所述树脂胶液A加入胶槽中，将步骤一中表面处理后的缠绕模具安装在缠绕机上，并在缠绕机的丝嘴上加工一条用于对纤维进行定位的定位槽，然后利用缠绕机对纤维进行湿法缠绕，在缠绕模具上得到缠绕件;所述湿法缠绕过程中采用张力控制器调节纤维的张力为30N?80N ；所述纤维为APM0C纤维、芳纶III纤维、ΡΒ0纤维或UHMWPE 纤维；或者，将步骤二中所述树脂胶液B或树脂胶液C加入胶槽中，将纤维浸入树脂胶液B或树脂胶液C中进行浸胶处理，得到预浸纱，然后将步骤一中表面处理后的缠绕模具安装在缠绕机上，并在缠绕机的丝嘴上加工一条用于对预浸纱进行定位的定位槽，之后利用缠绕机对预浸纱进行干法缠绕，在缠绕模具上得到缠绕件;所述干法缠绕过程中采用张力控制器调节预浸纱的张力为30N?80N;所述纤维为APM0C纤维、芳纶III纤维、ΡΒ0纤维或UHMWPE纤维；步骤四、将步骤三中所述缠绕件连同缠绕模具一起置于加热炉中，在温度为150°C?200°C的条件下固化2h?6h，随炉冷却后脱除缠绕模具，采用砂纸对固化后的缠绕件进行表面精磨，得到卫星辐射制冷器用复合材料支撑件。上述的，其特征在于，步骤二中所述胺类固化剂为三乙烯四胺，所述有机溶剂为丙酮。上述的，其特征在于，步骤三中所述预浸纱中纤维的质量百分含量为50 %?80 %。上述的，其特征在于，步骤三中所述定位槽的深度为2mm?5_。上述的，其特征在于，步骤四中所述砂纸的目数为200目?800目。上述的，其特征在于，步骤四中所述卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状为圆环形或椭环形。上述的，其特征在于，步骤四中所述缠绕件在进行固化之前，预先将树脂胶液均匀涂覆在缠绕件表面，所涂覆的树脂胶液为树脂胶液A或丙烯酸树脂。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术首先根据产品形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，然后选取高性能有机纤维作为增强体，采用缠绕机进行支撑件的制备，能够保障性能稳定重复性和产品的尺寸精度。2、本专利技术采用缠绕机可制备微型的复合材料制品，采用湿法/干法缠绕技术和模具设计来保障性能稳定重复性和产品的尺寸精度，表层覆胶处理方法和表面精磨技术能够保证产品的尺寸精度。3、本专利技术能够有效保证高品质复合材料支撑件的制备，所研制的产品具有生产效率高、产品力学稳定性、尺寸精度高以及表观平整光滑等优点，完全可以满足新一代卫星精密仪器对复合材料制品的发展需求。下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。【具体实施方式】实施例1本实施例所要制备的卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状为椭环形，所述卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的左端部与右端部之间的距离为75mm，所述卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的壁厚为2mm。本实施例卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的制备方法包括以下步骤:步骤一、根据所要制备的卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，然后对所制作的缠绕模具进行表面处理；本实施例所制作的缠绕模具包括板状芯模、设置在芯模左右两侧的侧板，以及设置在芯模上方的盖板，所述芯模、侧板和盖板之间形成密闭腔室，所述密闭腔室的形状和尺寸要求均与所要制备的卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状和尺寸要求相匹配；步骤二、将环氧树脂和胺类固化剂按质量比1:0.06混合均匀，得到树脂胶液A;所述胺类固化剂优选为三乙烯四胺；步骤三、将步骤二中所述树脂胶液A加入胶槽中，将步骤一中表面处理后的缠绕模具安装在缠绕机上，并在缠绕机的丝嘴上加工一条深度为2mm?5mm且用于对纤维进行定位的定位槽，然后利用缠绕机对纤维进行湿法缠绕，在缠绕模具上得到缠绕件;所述湿法缠绕过程中采用张力控制器调节纤维的张力为50N;所述纤维为APM0C纤维；实施缠绕时，先将芯模和侧板装配完毕，然后安装在缠绕机上进行纤维湿法缠绕，待纤维缠绕厚度和侧板顶端平齐后，停止缠绕，然后装配上盖板，使缠绕件的形状和尺寸要求准确可控；步骤四、将步骤三中所述缠绕件连同缠绕模具一起置于加热炉中，在温度为180°C的条件下保温4h进行固化处理，随炉冷却后脱除缠绕模具，采用目数为500目的砂纸对固化后的缠绕件进行表面精磨，得到卫星辐射制冷器用复合材料支撑件。本实施例中，所述缠绕件进行固化处理之前，预先将树脂胶液均匀涂覆在缠绕件表面，所涂覆的树脂胶液为树脂胶液A或丙烯酸树脂，用以提高产品外表面的平整光滑度。本实施例首先根据产品形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，然后根据树脂选取高性能有机纤维作为增强体，采用缠绕机进行支撑件的制备，能够保障性能稳定重复性和产品的尺寸精度。本实施例具有生产效率高、产品力学稳定性、尺寸精度高、表观平整光滑等优点，完全满足新一代卫星精密仪器对复合材料制品的发展需求。实施例2本实施例所要制备的卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状为椭环形，所述卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的左端部与右端部之间的距离为60mm，所述卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的壁厚为1.5mm。本实施例卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的制备方法与实施例1的不同之处仅在于:步骤二中所述环氧树脂和胺类固化剂的质量比为1:0.09;步骤三中所述纤维为芳纶III纤维，所述纤维的张力为20N;步骤四中所述固化的温度为200°C，所述固化的时间为2h，所述砂纸的目数为200目。本实施例首先根据产品形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，然后根据树脂选取高性能有机纤维作为增强体，采用缠绕机进行支撑件的制备，能够保障性能稳定重复性和产品的尺寸精度。本实施例具有生产效率高、产品力学稳定性、尺寸精度高、表观平整光滑等优点，完全满足新一代卫星精密仪器对复合材料制品的发展需求。实施例3本实施例所要制备的卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状为椭环形，所述卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的左端部与右端部之间的距离为70mm，所述卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的壁厚为2mm。本实施例卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、根据所要制备的卫星辐射制冷器用复合材料支撑件的形状和尺寸要求设计并制作缠绕模具，然后对所制作的缠绕模具进行表面处理；步骤二、将环氧树脂和胺类固化剂按质量比1∶(0.03～0.09)混合均匀，得到树脂胶液A；或者，将环氧树脂、胺类固化剂和丙酮按质量比1∶(0.03～0.09)∶(1～3)混合均匀，得到树脂胶液B；或者，将氰酸酯树脂和丙酮按质量比1∶(1～3)混合均匀，得到树脂胶液C；步骤三、将步骤二中所述树脂胶液A加入胶槽中，将步骤一中表面处理后的缠绕模具安装在缠绕机上，并在缠绕机的丝嘴上加工一条用于对纤维进行定位的定位槽，然后利用缠绕机对纤维进行湿法缠绕，在缠绕模具上得到缠绕件；所述湿法缠绕过程中采用张力控制器调节纤维的张力为30N～80N；所述纤维为APMOC纤维、芳纶III纤维、PBO纤维或UHMWPE纤维；或者，将步骤二中所述树脂胶液B或树脂胶液C加入胶槽中，将纤维浸入树脂胶液B或树脂胶液C中进行浸胶处理，得到预浸纱，然后将步骤一中表面处理后的缠绕模具安装在缠绕机上，并在缠绕机的丝嘴上加工一条用于对预浸纱进行定位的定位槽，之后利用缠绕机对预浸纱进行干法缠绕，在缠绕模具上得到缠绕件；所述干法缠绕过程中采用张力控制器调节预浸纱的张力为30N～80N；所述纤维为APMOC纤维、芳纶III纤维、PBO纤维或UHMWPE纤维；步骤四、将步骤三中所述缠绕件连同缠绕模具一起置于加热炉中，在温度为150℃～200℃的条件下固化2h～6h，随炉冷却后脱除缠绕模具，采用砂纸对固化后的缠绕件进行表面精磨，得到卫星辐射制冷器用复合材料支撑件。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张阳，刘爱华，尤丽虹，刘波涛，邢新玲，常雪梅，
申请(专利权)人：西安航天复合材料研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61