【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纤维织物表面金属化的工艺方法及应用，属于纤维增强树脂基复合材料。
技术介绍
1、新一代战斗机、无人作战平台、卫星和高超声速飞行器等航空航天武器装备大量应用各种高功率子系统封装结构、共形天线结构等多功能结构，这些结构较多的使用了树脂基复合材料，不同器件的电磁辐射引发的元器件间的相互干扰，因此复合材料的电磁屏蔽性能的要求越来越高，而织物纤维表面金属化作为复合材料电磁屏蔽的一种解决办法被广泛研究。织物纤维的表面金属化给其提供了优异的导电性，凭借金属层的吸收和反射作用达到电磁屏蔽的目的。
2、除此之外，由于复合材料具有性能可设计性，复合材料功能化应用成为目前研究热点，其在声、光、电、磁、热等领域的应用日益广泛，纤维织物表面金属化在复合材料的应用领域中具有较高的生产价值，其应用价值包括：复合材料中导电织物的加热电极；热喷涂处理的碳织物作为双电层电容器电极材料。
3、目前常用的金属化手段为纤维织物的化学镀，例如中国专利cn101550546a、cn112779480a，但是化学镀本身存在工艺流程繁琐，操作复杂的问题，而且化学镀的前处理过程对于纤维本身可能造成一定的损伤。化学镀过程中产生的废液对环境也有一定的危害。因此，需要找到一种简洁、环保、高效的纤维织物表面金属化的办法，而且确保纤维表面金属化的均匀性高。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种纤维织物表面金属化的工艺方法及应用，利用火焰喷涂的方式将所需的金属以粒子的形式附着在纤
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种纤维织物表面金属化的工艺方法，所述的工艺方法包括如下步骤：
3、s1、将所需金属化的纤维织物平铺在树脂胶膜上，并通过热压将树脂胶膜与纤维织物平整的粘结在一起，避免纤维织物起皱；
4、s2、将纤维织物表面待金属化的区域进行预先占位；
5、s3、将平整的纤维织物进行预固化处理；
6、s4、将预固化处理后纤维织物上预占位的材料去除，并将不需要喷涂的部位保护起来；
7、s5、采用火焰喷涂装置，将目标金属喷涂至纤维织物表面，形成致密的金属化表面，得到表面金属化的纤维织物。
8、进一步的，所述的树脂胶膜的面密度为(10-100)g/m2。
9、进一步的，所述的树脂胶膜为环氧树脂胶膜、双马树脂胶膜、氰酸酯树脂胶膜、聚酰亚胺树脂胶膜、酚醛树脂胶膜、不饱和聚酯胶膜的一种或几种组成。树脂胶膜的作用是固定纤维织物，防止纤维织物在喷涂的过程中出现较大的变形而影响喷涂效果。
10、进一步的，所述的纤维织物为无机纤维或有机纤维，所述无机纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维和碳化硅纤维中的任意一种或几种组合；所述的有机纤维为芳纶纤维、聚苯并噁唑(pbo)纤维、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维、聚酰亚胺纤维的一种或几种组合。
11、进一步的，步骤s1的具体操作为：将纤维织物平铺在树脂胶膜上，然后再树脂胶膜的另一面垫上脱模布，用熨斗热压脱模布，使树脂胶膜软化与纤维织物实现平整的粘结；或者直接用吹风机加热使树脂胶膜软化，然后用刮板刮平树脂胶膜，使树脂胶膜与纤维织物实现平整粘结。脱模布可以避免树脂胶膜粘在熨斗或刮板上。
12、进一步的，步骤s2的具体操作为：利用压敏胶带将需要喷涂的区域粘住，压敏胶带粘贴过程中铺平无褶皱产生，胶带边缘允许搭接，搭接宽度(5-20)mm，应保证喷涂部位完全保护，防止预固化过程中树脂胶膜渗透至纤维织物表面，进而影响纤维织物表面的喷涂；
13、步骤s4中，将纤维织物需要喷涂区域上的压敏胶带去除，然后使用压敏胶带将不需要喷涂的部位保护起来。防止喷涂过程中喷涂到不相关区域，贴好压敏胶带后反复摁压铺平，防止喷涂过程中胶带掉落，必要时可使用夹具进行夹持保护。
14、进一步的，步骤s3中，将平整的纤维织物分别用脱模布、透气毡子和真空袋包装好后，在真空条件下进行预固化处理，预估化温度为(50-150)℃，预估化时间为(5-100)min。
15、进一步的，步骤s5中，所述的火焰喷涂装置包括氧气和乙炔组成的燃烧系统，以及金属线材和火焰喷枪，所述的金属线材为紫铜、黄铜、铝、银、金中的任意一种。
16、进一步的，步骤s5中，送丝速度为(0.5-5)m/min，喷枪与纤维织物的距离为(50～200)mm。
17、进一步的，步骤s5中，火焰喷涂时喷枪相对于纤维织物的水平移动速度为(v±10)m/s，v＝-1333p+66，p为火焰喷涂时的喷涂压力，p的单位为mpa，
18、进一步的，喷枪相对于纤维织物的水平移动速度为(200～1000)mm/s，火焰喷涂时的喷涂压力为(0.1～0.7)mpa。
19、进一步的，步骤s5中，经过多次喷涂将目标金属喷涂至纤维织物表面，喷涂一遍后暂时停止，待织物表面降温至室温后再进行下一遍喷涂，喷涂2～5遍后结束喷涂。
20、本专利技术还公开了纤维织物表面金属化的应用，所述的表面金属化的纤维织物应用于复合材料中导电织物的加热电极，所述树脂胶膜与复合材料树脂基体体系相同。
21、本专利技术的有益效果是：
22、(1)本专利技术所述纤维织物表面金属化的工艺方法中，采用火焰喷涂的方式实现纤维织物的表面金属化处理，火焰喷涂具有焰流温度宽的优点，因此可以适用于多种不同熔点的金属，而且操作便捷。
23、(2)相比传统的化学镀方法对纤维织物造成一定的损伤，火焰喷涂过程中向基体传导的热量较少，所以热影响区相对较浅，对纤维织物、胶膜或者预浸料影响较小，热变形相对较小。
24、(3)采用火焰喷涂的方式进行表面金属化处理，往往对基体的表面要求比较高，而且很难达到表面金属化均匀致密的要求，这也是本领域采用化学镀方法的只要原因，但是本专利技术工艺方法中，通过将纤维织物与树脂胶膜结合后再进行火焰喷涂，可以有效避免喷涂过程中纤维织物起皱，导致喷涂不均匀；另外，通过喷涂速度、喷涂距离相关参数的协同配合，确保最终的喷涂效果，最终形成均匀致密的金属化表面。
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1.一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，所述的工艺方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，所述的树脂胶膜的面密度为(10-100)g/m2，所述的树脂胶膜为环氧树脂胶膜、双马树脂胶膜、氰酸酯树脂胶膜、聚酰亚胺树脂胶膜、酚醛树脂胶膜、不饱和聚酯胶膜的一种或几种组成。
3.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，所述的纤维织物为无机纤维或有机纤维，所述无机纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维和碳化硅纤维中的任意一种或几种组合；所述的有机纤维为芳纶纤维、聚苯并噁唑纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维的一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，步骤S2的具体操作为：利用压敏胶带将需要喷涂的区域粘住，压敏胶带粘贴过程中铺平无褶皱产生；
5.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，步骤S3中，将平整的纤维织物分别用脱模布、透气毡子和真空袋包装好后，在真空条件下进行预固化处理，预估化温度为(50-1
6.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，步骤S5中，火焰喷涂时喷枪相对于纤维织物的水平移动速度为(V±10)m/s，V＝-1333P+66，P为火焰喷涂时的喷涂压力，P的单位为Mpa。
7.根据权利要求6所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，喷枪相对于纤维织物的水平移动速度为(200～1000)mm/s，火焰喷涂时的喷涂压力为(0.1～0.7)Mpa。
8.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，步骤S5中，所述的火焰喷涂装置包括氧气和乙炔组成的燃烧系统，以及金属线材和火焰喷枪，所述的金属线材为紫铜、黄铜、铝、银、金中的任意一种；
9.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，步骤S5中，经过多次喷涂将目标金属喷涂至纤维织物表面，喷涂一遍后暂时停止，待织物表面降温至室温后再进行下一遍喷涂，喷涂2～5遍后结束喷涂。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述一种纤维织物表面金属化的应用，其特征在于，所述的表面金属化的纤维织物应用于复合材料中导电织物的加热电极，所述树脂胶膜与复合材料树脂基体体系相同。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，所述的工艺方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，所述的树脂胶膜的面密度为(10-100)g/m2，所述的树脂胶膜为环氧树脂胶膜、双马树脂胶膜、氰酸酯树脂胶膜、聚酰亚胺树脂胶膜、酚醛树脂胶膜、不饱和聚酯胶膜的一种或几种组成。
3.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，所述的纤维织物为无机纤维或有机纤维，所述无机纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维和碳化硅纤维中的任意一种或几种组合；所述的有机纤维为芳纶纤维、聚苯并噁唑纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维的一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，步骤s2的具体操作为：利用压敏胶带将需要喷涂的区域粘住，压敏胶带粘贴过程中铺平无褶皱产生；
5.根据权利要求1所述一种纤维织物表面金属化的工艺方法，其特征在于，步骤s3中，将平整的纤维织物分别用脱模布、透气毡子和真空袋包装好后，在真空条件下进行预固化处理，预估化温度为(50-150)℃，预估化时间为(5-100)min。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：李若怡，沈叶军，郭占民，李文彪，
申请(专利权)人：北京高义创合航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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