一种波导管制备方法及波导管技术

本发明专利技术提供了一种波导管制备方法及波导管，波导管制备方法，包括以下步骤：制作芯模；于芯模表面喷镀主盐溶液和还原剂溶液喷镀，混合形成主材质为银的金属层；于金属层表面铺覆碳纤维预浸料；真空加热固化成型；脱去芯模以制备波导管。采用上述技术方案后，通过采用热膨胀系数为零的复合材料可以使得所制备的波导管的电性能不受外界温度的影响，电性能稳定。

A method of waveguide tube preparation and waveguide tube

【技术实现步骤摘要】
一种波导管制备方法及波导管
本专利技术涉及航天科技领域，尤其涉及一种波导管制备方法及波导管。
技术介绍
波导管主要应用于通信、卫星地面站、微波测量等领域。对于波导管的制备，一般都是由金属材料通过机械加工的方式制备或对树脂材料管件的内表面进行电镀处理而成，最终形成碳纤维复合材料波导管。碳纤维复合材料波导主要有两种成型方法：一种复合材料波导是用复合材料在其工装模具上固化成型后，对管内部进行研磨、抛光，然后再电镀金属层，最后组合而成；另一种为整体一步法成型工艺，先在成型波导的工装模具上电镀金属层，铺制复合材料固化脱模后，采用碱性溶液将其工装模具腐蚀掉，从而将金属层留在复合材料制件的内壁上。上述两种现有的制备工艺主要存在以下缺陷：(1)对于先固化碳纤维复合材料管，然后在其内壁电镀金属层的工艺，其电镀金属层附着力较差，且随着波导管长度的增加，镀层不均匀性发生的概率也越高，金属镀层发生鼓包的可能性也大大增加；(2)对于整体一步法成型工艺，模具将随着脱模过程而被腐蚀掉，因此一个模具只能制备一件制品，模具成本高，生产周期长，同时芯模的去除时间较长，每个芯模需要在碱溶液中浸泡五至六昼夜，这对复合材料及其金属镀层本身也将产生潜在的破坏。因此，需要一种新型的波导管的金属层制备方法，不需要对波导管进行机加工，因而其厚度远远小于金属波导管，所用的材料少，重量可以进一步减轻。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种波导管制备方法及波导管，通过金属银层的使用可以使得所制备的波导管的电性能不受外界温度的影响，电性能稳定。本专利技术公开了一种波导管制备方法，包括以下步骤：制作芯模；于芯模表面喷镀主盐溶液和还原剂溶液喷镀，混合形成主材质为银的金属层；于金属层表面铺覆碳纤维预浸料；真空加热固化成型；脱去芯模以制备波导管。优选地，于芯模表面喷镀主材质为银的金属层及于金属层表面铺覆碳纤维预浸料的步骤间还包括：对所述金属层电镀，形成厚度在50-500μm的电镀金属层。优选地，对所述金属层电镀，形成厚度在50-500μm的电镀金属层的步骤包括：提供氰化银和氰化钾，在15-35℃间，采用0.1-0.5A·dm-2的阴极电流密度在金属层上电镀。优选地，制作芯模的步骤包括：根据波导管的几何参数，设计芯模结构；基于热膨胀系数修正芯模结构，加工制备芯模。优选地，于金属层表面铺覆碳纤维预浸料的步骤包括：基于准零膨胀铺层设计，按照铺层角度[0°/45°/90°/-45°/]s设计碳纤维预浸料；提供单层厚度为0.05mm-0.2mm的碳纤维预浸料共八层，铺覆于金属层上。优选地，还包括以下步骤：在制得的波导管两端组装金属法兰。优选地，制作芯模的步骤包括：制作制作工装芯模和法兰端模；机械组装工装芯模和法兰端模；脱去芯模以制备波导管的步骤包括：拆卸两端的法兰端模；脱去工装芯模得到具有法兰的波导管。本专利技术还公开了一种波导管，自内而外包括由主盐溶液和还原剂溶液喷镀混合形成的主材质为银的金属层、电镀金属层及碳纤维预浸料层.优选地，所述金属层为银层；所述银层的厚度为5-250μm；所述电镀金属层的厚度为50-500μm。采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：1、通过调节纳米喷镀和电镀工艺参数，可以控制金属层的厚度；2、工装芯膜为外表面加工，通过高精度机械加工和精细研磨抛光工艺,容易实现高尺寸精度和镜面光洁度，从其表面脱模的波导管尺寸精度高,电性能优异；3、工装芯膜为外表面加工，其长度基本不受高精度机械加工内孔长度有限的限制，因而可以制备比传统的加工内表面方法更长的波导管；4、脱模简单且制备周期短，模具可以重复使用，生产成本低；5、采用热膨胀系数为零的复合材料可以使得所制备的波导管的电性能不受外界温度的影响，电性能稳定；6、由于复合材料的比刚度高、用这种方法制备的波导管的重量可以减轻很多；7、由于不需要对波导管进行机加工，因而其厚度远远小于金属波导管，所用的材料少，重量可以进一步减轻。附图说明图1为符合本专利技术一优选实施例中波导管的制备方法的流程示意图；图2为符合本专利技术一优选实施例中具有预浸料的波导管固化工艺曲线示意图；图3a-3d为符合本专利技术一优选实施例中波导管的各性能测试实验结果图；图4为符合本专利技术一优选实施例中波导管的组合模具的结构示意图；图5为符合本专利技术一优选实施例中带金属法兰碳纤维复合材料的波导管的结构示意图；图6为符合本专利技术一优选实施例中波导管的截面示意图。附图标记：11—芯模、12—金属层、13—电镀金属层、14—碳纤维预浸料层。具体实施方式以下结合附图与具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本专利技术的说明，其本身并没有特定的意义。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波导管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n制作芯模；/n于芯模表面喷镀主盐溶液和还原剂溶液喷镀，混合形成主材质为银的金属层；/n于金属层表面铺覆碳纤维预浸料；/n真空加热固化成型；/n脱去芯模以制备波导管。/n

【技术特征摘要】
1.一种波导管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制作芯模；
于芯模表面喷镀主盐溶液和还原剂溶液喷镀，混合形成主材质为银的金属层；
于金属层表面铺覆碳纤维预浸料；
真空加热固化成型；
脱去芯模以制备波导管。


2.如权利要求1所述的波导管制备方法，其特征在于，
于芯模表面喷镀主材质为银的金属层及于金属层表面铺覆碳纤维预浸料的步骤间还包括：
对所述金属层电镀，形成厚度在50-500μm的电镀金属层。


3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
对所述金属层电镀，形成厚度在50-500μm的电镀金属层的步骤包括：
提供氰化银和氰化钾，在15-35℃间，采用0.1-0.5A·dm-2的阴极电流密度在金属层上电镀。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
制作芯模的步骤包括：
根据波导管的几何参数，设计芯模结构；
基于热膨胀系数修正芯模结构，加工制备芯模。


5.如权利要求1所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：武勇斌，陈巧峰，侯仰青，吴春邦，方厚菲，唐渝思，姚展，刘阳，
申请(专利权)人：上海跃盛信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31