一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法制造方法及图纸

一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，涉及卫星温控技术领域；步骤(一)、制备所需尺寸蜂窝板，根据所需蜂窝板的长和宽对大块蜂窝板进行线切割，得到所需尺寸蜂窝板；步骤(二)、制备定形相变材料，定形相变材料包括石蜡、聚乙烯和膨胀石墨；步骤(三)、制备成型结构；将定形相变材料加热至熔融状态后，将所需尺寸蜂窝板缓慢压入熔融定形相变材料；步骤(四)、用砂纸将步骤(三)得到的成型结构的外表面进行打磨抛光；步骤(五)、将步骤(四)中得到的打磨抛光后的成型结构的外表面粘贴铝蒙皮；本发明专利技术可以使纵向热导率得以大幅提高，使之在储能、热控过程中，可以大幅降低受热面的温度，从而达到更有效实现温控效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法
本专利技术涉及一种卫星温控
，特别是一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法。
技术介绍
随着科学技术的迅速发展，储能技术在能源、航天、电子等领域的应用越来越广泛。在能源领域，储能技术是保证太阳能、风能等可再生能源实现稳定运行的重要方法，也是诸如建筑、制冷等能量系统平衡用电峰谷、节能减排的有效手段。在航天、电子等领域，由于大量周期性、脉冲型热源的存在，利用储能技术可以有效缓解热源对电子装置等器件的影响，保证系统正常运行，是一种有效的热控方法。相变储能具有储能密度高、工作性质稳定、价格低等优点，因此，在能源、热控等领域中得到广泛的重视和应用。但是，现有的相变储能技术具有一定的局限性，如固-液相变过程中材料密度的变化和液体的流动性所导致的封装困难、易发生泄漏，以及材料本身热导率低等问题；同时，由于相变储能过程的复杂性，还有很多关键性问题没有得到有效解决，这些问题都一定程度上制约着相变储能技术的推广和使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，使纵向热导率得以大幅提高，使之在储能、热控过程中，可以大幅降低受热面的温度，从而达到更有效实现温控效果。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，包括如下步骤：步骤(一)、制备所需尺寸蜂窝板根据所需蜂窝板的高度，制备与所需蜂窝板相同高度的大块蜂窝板；并根据所需蜂窝板的长和宽对大块蜂窝板进行线切割，得到所需尺寸蜂窝板；步骤(二)、制备定形相变材料定形相变材料包括石蜡、聚乙烯和膨胀石墨；步骤(三)、制备成型结构将步骤(二)中得到的定形相变材料放置在油浴热板上加热，当定形相变材料为熔融状态时，将步骤(一)得到的所需尺寸蜂窝板缓慢压入熔融定形相变材料；直至所需尺寸蜂窝板的孔内充满定形相变材料；用压板压制，冷却成型，得到成型结构；步骤(四)、用砂纸将步骤(三)得到的成型结构的外表面进行打磨抛光，去除多余的定形相变材料，直至所需尺寸蜂窝板的边缘刚好露出；步骤(五)、将步骤(四)中得到的打磨抛光后的成型结构的外表面粘贴铝蒙皮，得到定型相变热控装置。在上述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，所述步骤(一)中，大块的蜂窝板的孔截面为正六边形形状，边长为4.9-5.1mm；孔壁厚为0.038-0.042mm；孔隙率为99.0％-99.4％。在上述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，所述步骤(一)中，所需尺寸蜂窝板高度为10-25mm；所需尺寸蜂窝板水平截面为正方形结构，边长为80mm～200mm；所需尺寸蜂窝板为铝材料。在上述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，所述步骤(二)中，所述定形相变材料中，石蜡与聚乙烯的质量比为4：1；膨胀石墨占石蜡和聚乙烯总质量的3％。在上述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，所述步骤(二)中，定形相变材料的制备方法为：S1：制备膨胀石墨：将干燥的可膨胀石墨置于马弗炉中加热，加热温度为800℃，加热时间为1分钟，当可膨胀石墨完全膨胀变成蓬松结构，取出冷却待用；S2：将石蜡置于不锈钢釜体中，并将不锈钢釜体放置在恒温油浴槽进行加热；当石蜡完全融化后，按比例向不锈钢釜体加入聚乙烯；并对不锈钢釜体进行抽真空处理；抽真空后均匀搅拌石蜡和聚乙烯至均匀；向不锈钢釜体中加入S1得到的膨胀石墨；继续搅拌至均匀，得到熔融状态的混合材料；S3：将S2得到的混合材料倒入所需模具中，压制冷却成型，得到定形相变材料。在上述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，所述步骤S2中，恒温油浴槽温度为160℃。在上述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，所述步骤(三)中，油浴热板的加热温度为160-170℃；加热时间为5-6min；压板压制时间为5～10min。在上述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，所述步骤(四)中，打磨后，成型结构的平面度为0.1mm/100mm。在上述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，所述步骤(五)中，所述铝蒙皮的厚度为0.3mm。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术采用了在蜂窝结构中添加定形相变材料，借助于铝蜂窝导热率进一步提高了蜂窝相变材料的导热率，实现在相变储能/热控过程中能够显著降低加热面的最高温度，提升热控性能；(2)本专利技术采用了在蜂窝结构中添加定形相变材料，提高了蜂窝相变材料的力学性能，加强了相变材料在控温领域的应用；(3)本专利技术采用蜂窝结构中添加定形相变材料，首次提出将高孔隙率蜂窝结构与定形相变材料进行复合的方法，不仅提升相变材料热学和力学性能，而且为相变材料在航天上应用提出了一种新的思路，可以为诸如高热流密度设备热控设计提供一种简便热控设计方法。附图说明图1为本专利技术制备方法流程图；图2为本专利技术所需尺寸蜂窝板示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述：本专利技术提供一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，该装置包括蜂窝板、铝蒙皮和定型相变材料；所述的蜂窝板，其形状按照平面投影形状有正六边形、菱形、矩形、气泡型、圆形等，其中正六边形蜂窝用料省，制造简单，结构效率最高，因而选用六边形铝蜂窝结构，作为蜂窝板夹层的芯材，能够在蜂窝孔方向上承受较大的压力。所述铝蒙皮，是一种的铝合金材料；所述相变材料是是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。该基于蜂窝结构的新型相变热控装置就是将铝蜂窝结构与相变材料进行复合，制备铝蜂窝结构复合相变材料，经打磨后在铝蜂窝结构上下粘贴铝蒙皮。如图1所示为制备方法流程图，由图可知，一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，包括如下步骤：步骤(一)、制备所需尺寸蜂窝板如图2所示为所需尺寸蜂窝板示意图，由图可知，根据所需蜂窝板的高度，制备与所需蜂窝板相同高度的大块蜂窝板；大块的蜂窝板的孔截面为正六边形形状，边长为4.9-5.1mm；孔壁厚为0.038-0.042mm；孔隙率为99.0％-99.4％。并根据所需蜂窝板的长和宽对大块蜂窝板进行线切割，得到所需尺寸蜂窝板；所需尺寸蜂窝板高度为10-25mm；所需尺寸蜂窝板水平截面为正方形结构，边长为80mm～200mm；所需尺寸蜂窝板为铝材料。步骤(二)、制备定形相变材料定形相变材料包括石蜡、聚乙烯和膨胀石墨；定形相变材料中，石蜡与聚乙烯的质量比为4：1；膨胀石墨占石蜡和聚乙烯总质量的3％；定形相变材料的制备方法为：S1：制备膨胀石墨：将干燥的可膨胀石墨置于马弗炉中加热，加热温度为800℃，加热时间为1分钟，当可膨胀石墨完全膨胀变成蓬松结构，取出冷却待用；S2：将石蜡置于不锈钢釜体中，并将不锈钢釜体放置在恒温油浴槽进行加热，恒温油浴槽温度为160℃；当石蜡完全融化后，按比例向不锈钢釜体加入聚乙烯；并对不锈钢釜体进行抽真空处理；抽真空后均匀搅拌石蜡和聚乙烯至均匀；向不锈钢釜体中加入S1得到的膨胀石墨；继续搅拌至均匀，得到熔融状态的混合材料；S3：将S2得到的混合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(一)、制备所需尺寸蜂窝板根据所需蜂窝板的高度，制备与所需蜂窝板相同高度的大块蜂窝板；并根据所需蜂窝板的长和宽对大块蜂窝板进行线切割，得到所需尺寸蜂窝板；步骤(二)、制备定形相变材料定形相变材料包括石蜡、聚乙烯和膨胀石墨；步骤(三)、制备成型结构将步骤(二)中得到的定形相变材料放置在油浴热板上加热，当定形相变材料为熔融状态时，将步骤(一)得到的所需尺寸蜂窝板缓慢压入熔融定形相变材料；直至所需尺寸蜂窝板的孔内充满定形相变材料；用压板压制，冷却成型，得到成型结构；步骤(四)、用砂纸将步骤(三)得到的成型结构的外表面进行打磨抛光，去除多余的定形相变材料，直至所需尺寸蜂窝板的边缘刚好露出；步骤(五)、将步骤(四)中得到的打磨抛光后的成型结构的外表面粘贴铝蒙皮，得到定型相变热控装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(一)、制备所需尺寸蜂窝板根据所需蜂窝板的高度，制备与所需蜂窝板相同高度的大块蜂窝板；并根据所需蜂窝板的长和宽对大块蜂窝板进行线切割，得到所需尺寸蜂窝板；步骤(二)、制备定形相变材料定形相变材料包括石蜡、聚乙烯和膨胀石墨；步骤(三)、制备成型结构将步骤(二)中得到的定形相变材料放置在油浴热板上加热，当定形相变材料为熔融状态时，将步骤(一)得到的所需尺寸蜂窝板缓慢压入熔融定形相变材料；直至所需尺寸蜂窝板的孔内充满定形相变材料；用压板压制，冷却成型，得到成型结构；步骤(四)、用砂纸将步骤(三)得到的成型结构的外表面进行打磨抛光，去除多余的定形相变材料，直至所需尺寸蜂窝板的边缘刚好露出；步骤(五)、将步骤(四)中得到的打磨抛光后的成型结构的外表面粘贴铝蒙皮，得到定型相变热控装置。2.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)中，大块的蜂窝板的孔截面为正六边形形状，边长为4.9-5.1mm；孔壁厚为0.038-0.042mm；孔隙率为99.0％-99.4％。3.根据权利要求2所述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)中，所需尺寸蜂窝板高度为10-25mm；所需尺寸蜂窝板水平截面为正方形结构，边长为80mm～200mm；所需尺寸蜂窝板为铝材料。4.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝结构的新型定型相变热控装置的制备方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志明，房红军，宁东坡，谢诚，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11