轻质超宽防雷击用含铜铝网及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轻质超宽防雷击用含铜铝网，其特征在于：该铝网的厚度为0.03mm～0.05mm，幅宽为大于1000mm，铝网上有若干网孔，所述网孔布置为相邻两排的网孔错位排列，所述铝网采用其各组分的重量百分含量为：0.03～0.05％Cu；0.01～0.03％Nb；杂质元素总含量≤0.06％，余量为Al的铝箔材料制得。本发明专利技术所述防铝网其制备方法灵活方便，网孔均匀，大小可以调节，有效降低放雷击网的制备工艺难度及重量，解决了现有技术生产的铜网密度过大、冲切铝网工艺复杂、宽度窄、均匀性差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
轻质超宽防雷击用含铜铝网及其制备方法
本专利技术属于材料领域，特别涉及一种轻质超宽防雷击用含铜铝网及其制备方法。
技术介绍
据统计，飞机在飞行中，平均每飞行3000h就遭遇一次雷击，雷击时电弧扫到飞机表面，在电弧作用下，首先是表层基体被烧蚀、蒸发。由于电压高、电流大，快速升温，当温度升至某临界温度时，最终导致结构破坏，出现烧蚀、燃烧和剥落等现象，从而导致飞机飞行事故。而直升机发生雷击概率最高的是旋翼，其次是机体凸出部位，如机头、短翼、斜梁和平尾翼尖等部位。雷击会对直升机机体结构、燃油系统和电器系统产生严重危害。因此针对飞行安全，设计安全可靠的防雷击网显得尤为重要。为了给飞机提供雷击防护，可以将金属导体附加物或者将不同结构的金属网系统附加于复合材料外表面，以提供优良的导电性能，将电流从附着位置分散和转移出去，以此消除或减小雷击事件的损害。目前，国内外常见的雷电防护金属网主要为金属冲切拉伸网，材料主要为铜或铝。由于铜的密度大，铜网重量大，使得飞机的整体重量增加过多，不利于飞机的机动性提升及轻量化设计等要求。现有铝网虽有密度小、重量轻的优点，但由于铝网制备工艺复杂，需要经冲压、拉伸、精密整平机压平等工艺，制备工艺复杂。而且受铝网冲压拉伸等加工设备制备精度要求高、装配工艺复杂，铝网的加工尺寸受到限制，其网幅宽通常小于1米。当其用于飞机的防雷击网时，常需要用金属丝将多幅铝网进行搭接而连为一体，由于铝网用金属丝之间搭接电阻比较大，使得导电性能下降，其雷电防护效果差。又由于铝网非常薄且网丝细，并且铝的强度低，在冲压拉伸过程中铝网易产生断丝、破洞等问题，有均匀性差等缺点。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术缺陷，提供一种用轻质超宽防雷击用含铜铝网及其制备方法。本专利技术为满足先进飞机具有良好的雷电防护能力、轻量化等需求，采用轻质超宽防雷击用含铜铝网，该铝网的幅宽足够大，可以避免网片之间的搭接而保证良好的雷电防护能力，所述铝网具有轻薄、密度小，以利于大面积包覆的优点。本专利技术的技术方案如下：轻质超宽防雷击用含铜铝网，该铝网的厚度为0.03mm～0.05mm，幅宽为大于1000mm，铝网上有若干网孔，所述网孔布置为相邻两排的网孔错位排列，所述铝网采用其各组分的重量百分含量为：0.03～0.05％Cu；0.01～0.03％Nb；杂质元素总含量≤0.06％，余量为Al的铝箔材料制得。所述铝箔材料各组分的重量百分含量为：0.03～0.05％Cu；0.012～0.023％Nb；杂质元素总含量≤0.06％，余量为Al。所述网孔形状为四边形、椭圆型或其它形状。所述网孔的长节距为2.21mm～2.40mm，短节距为1.46mm～1.96mm。轻质超宽防雷击用含铜铝网的制备方法，有以下步骤：1）将纯铝、纯铜、纯铌原材料按配方进行配料、熔炼、粗轧、中间退火及轧制、精密轧制加工成铝箔。铝箔置于平台上，采用自动收放卷机，在长度方向加5～10N张紧力将铝箔张紧；2)激光切割，调整激光切割机的激光参数，切割速度为12～18mm/s,重复频率为1.3～1.7kHz,功率比为80～90%,气压为0.6～1.0Mpa的氮气条件下，切割铝箔表面，使得铝网上有若干网孔，所述网孔布置为相邻两排的网孔错位排列，得到轻质铝网；3）轻质铝网在室温下酸洗3分钟，随后用流动温水和冷水清洗，得到轻质超宽防雷击用含铜铝网。步骤4）所述酸洗的洗液为稀硝酸液，其配方为浓硝酸3%；水97%。本专利技术的有益效果：1、本专利技术所述轻质超宽防雷击用含铜铝网的制备方法简单方便，通过电脑控制激光加工参数，制备具有网孔均匀好的轻质超宽防雷击用含铜铝网。2、本专利技术的铝箔材料中含有0.03～0.05％Cu，目的是起到固溶强化效果，改善铝网的强度及成型性能；过低的Cu强化效果不足，但过高的Cu影响铝箔的电导率。铝箔材料添加0.01～0.03％Nb的目的是提高铝箔的强度，提高铝网的使用性能；过低的Nb强化效果差，但过高的Nb影响铝网的导电性。微量的Cu和Nb的良好配合，可以在保证铝网的导电性的基础上，提高铝网的强度及可加工性能。杂质元素S、P等总含量≤0.06％，目的是提高铝材的塑性，改善铝箔的加工成型性能。3、本专利技术制备工艺简便、时间短，能够快速制备。通过电脑控制激光加工参数，使得制备铝网的网孔均匀，且大小、分布等可以通过改变参数进行调控，有效降低防雷击网的制备工艺难度及重量，解决了现有技术生产的铜网密度过大，重量大以及铝网的冲切工艺复杂、宽度窄、均匀性差的技术问题。由本专利技术的方法制备的轻质超宽防雷击用含铜铝网具有良好的雷电防护能力、轻量化等特性，能满足飞机具有良好的雷电防护能力；通常的铝网，其厚度为0.1mm左右，而本专利技术所述铝网仅为0.03mm～0.050mm，同等面积较通常的铝网轻很多，因此，具有重量轻的优点，更适合飞机对防雷击网轻薄的要求；采用本专利技术所述材料可以生产幅宽大于1m的铝网，所述铝网具有网孔均匀、网宽幅宽大的优点。本专利技术所述铝网网孔均匀的优点是导电性均匀一致，网宽幅度大的优点是为减小界面接触电阻对金属网防雷击能力的影响，因为飞机对防雷击网要求是尽量使用整体金属网，应尽量减少金属网之间的界面搭接，而金属网幅宽尽量大，可以减少网片之间的搭接，保证良好的雷电防护能力。另外，本专利技术还有制备工艺简便、制备流程短等优点，能快速制备出优质的宽幅优质防雷击铝网的优点。附图说明图1为本专利技术轻质超宽防雷击用含铜铝网示意图。具体实施例以下通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。实施例1轻质超宽防雷击用含铜铝网的制备方法，该防雷击用含铜铝网由铝箔制备：(1)将纯铝、纯铜、纯铌原材料按0.05％Cu、0.012％Nb和余量Al配比进行配料、熔炼、粗轧、中间退火及轧制、精密轧制加工成铝箔。(2)将待加工的铝箔置于切割加工平台上，采用自动收放卷机，长度方向两面加5～10N张紧力；(3)用精密激光切割进行切割；调整激光切割机的激光参数，切割速度为15mm/s,重复频率为1.5kHz,功率比为85%,辅助气压为0.8MPa。调整激光切割路径，切割铝箔表面，在其表面得到网孔均匀的轻质铝网；（4）将轻质铝网用酸洗液（配方：浓硝酸3%；水97%。）在室温下酸洗清洗3分钟，并立即用流动温水和冷水清洗，以除去残酸。上述方法制备的轻质超宽防雷击用含铜铝网的厚度为0.035mm，长节距a为2.23mm，短节距b为1.47mm、幅宽为1050mm，网孔均匀。分别在长节距和短节距方向取50mm×350mm的铝网，在长度方向测试其电阻，然后换算成单位面积电阻。铝网长节距方向电阻7.2mΩ/m2，短节距方向电阻27.3mΩ/m2。测试50mm×350mm面积的铝网重量，换算成单位面积的铝网面密度为23g/m2。实施例2将纯铝、纯铜、纯铌原材料按0.04％Cu、0.015％Nb和余量Al配比进行配料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质超宽防雷击用含铜铝网，其特征在于：该铝网的厚度为0.03mm～0.05mm，幅宽为大于1000mm，铝网上有若干网孔，所述网孔布置为相邻两排的网孔错位排列，所述铝网采用其各组分的重量百分含量为：0.03～0.05％Cu；0.01～0.03％Nb；杂质元素总含量≤0.06％，余量为Al的铝箔材料制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质超宽防雷击用含铜铝网，其特征在于：该铝网的厚度为0.03mm～0.05mm，幅宽为大于1000mm，铝网上有若干网孔，所述网孔布置为相邻两排的网孔错位排列，所述铝网采用其各组分的重量百分含量为：0.03～0.05％Cu；0.01～0.03％Nb；杂质元素总含量≤0.06％，余量为Al的铝箔材料制得。


2.根据权利要求1所述的铝网，其特征在于，所述铝箔材料各组分的重量百分含量为：0.03～0.05％Cu；0.012～0.023％Nb；杂质元素总含量≤0.06％，余量为Al。


3.根据权利要求1所述的铝网，其特征在于：所述网孔形状为四边形、菱形、椭圆型或其它形状。


4.根据权利要求1所述的铝网，其特征在于：所述网孔的长节距为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李方，张十庆，王宏，何钦生，赵振，戴胜，张瑞彦，刘海定，赵安忠，谭军，赵彦，王东哲，
申请(专利权)人：重庆材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50