自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料、其制备方法和用其制备的靶带技术

本发明专利技术提供了一种自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料，包括以下重量份的成分：供能材料50～90份，改善粘结性材料5～40份，添加剂5～15份。本发明专利技术还提供了一种制备所述自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料的方法，以及由该烧蚀材料所制备的靶带。本发明专利技术所得的烧蚀层材料具有粘性并且包含含能工质，基底与烧蚀材料的粘结性可满足使用要求，激光能量利用率也可满足使用要求。本发明专利技术所得的靶带不必使用其他粘结材料，避免了粘结层对透射激光的吸收，减小了激光能量的耗散，可有效提高激光能量利用率，烧蚀产物的分解也更加彻底，减小了产物飞散的扩散角。本发明专利技术所述材料可省去刷胶过程，简化了生产流程，更易于控制烧蚀层的厚度，便于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光推进
，具体涉及一种自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料、其制备方法和用其制备的靶带。
技术介绍
2000年Photonics Associates的C.R.Phipps提出了激光微推进的概念，并于2002年搭建成功了第一台测试用预样机，为激光推进的发展开辟了新的方向。激光微推进是利用飞行器搭载的激光器产生的脉冲激光烧蚀其自身携带的靶材产生高温高压气团产生推力，以达到微小卫星的姿态调整或轨道保持的目的。与其他微推进技术相比，激光微推进技术具有质量轻、比冲高、冲量比特小、冲量调节范围大、效率高、使用寿命长、无喷嘴结构等优点，在空间微推进领域具有不可替代的作用。由于透射式激光微推进器具有可避免光学镜头污染和搭建容易的优点，现今的激光微推力器多采用透射式，激光微推进用靶材料由基底和烧蚀层组成。由于小卫星在重量和能量方面的限制，必须使用较小功率的激光器(彡1W)，激光器发射的波长在920-980nm之间，脉冲时间为100 μ s-200ms，长脉冲时间限定了烧蚀材料必须为低导热率的高分子材料。根据工质是否含能，可将烧蚀工质分为惰性工质和含能工质。根据能量守恒，惰性工质的烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料，其特征在于，包括以下重量份的成分：供能材料????????50～90份，改善粘结性材料??5～40份，添加剂??????????5～15份。

【技术特征摘要】
书中的全部内容。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料、试齐U、还原性气体，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1制备自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料混合液及其靶带按照以下比例制备烧蚀材料:供能材料60份，改善粘结性材料35份，添加剂5份。(I)按上述比例准备供能材料、改善粘结性材料和添加剂，并分别用溶剂溶解，得供能材料溶液、改善粘结性材料溶液和添加剂溶液；其中，供能材料:8克单基药溶于120毫升乙酸乙酯，静置24小时后用搅拌器搅拌均匀。改善粘结性材料:4.6克HTPB溶解于10毫升乙酸乙酯。添加剂:0.7克纳米碳溶于5ml乙酸乙酯、0.2毫升六亚甲基二异氰酸酯(HDI)溶于2ml乙酸乙酯和0.0lml 二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。(2)将步骤(I)所得供能材料溶液与改善粘结性材料溶液混合，并搅拌均匀；(3)向步骤(2)所得混合溶液中滴加0.0lml 二月桂酸二丁基锡，搅拌15分钟后，滴加六亚甲基二异氰酸酯(HDI)溶液，通过化学反应使混合溶液达到粘度为17s (涂-4杯测试)。，搅拌均匀得自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料混合液。靶带的制备: (I)使用刮涂方法将上述自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料混合液加工至聚酰亚胺基底，底部加热温度为60摄氏度，上部空气加热温度为25摄氏度，用100微米刮刀循环涂覆4次，得以聚酰亚胺为基底的靶带材料；(2)将步骤(I)所得靶带干膜在自然条件下干燥15小时；(3)将步骤⑵所得靶带干膜在真空烘箱中，30帕及以下压力，80摄氏度条件下彻底烘干，得到激光微推进透射式靶带。制得测试用I米长烧蚀靶带，靶带厚度为40微米，经百格刀测试基底与自粘性烧蚀层粘结性达到GB9286-98所述的5B级，可满足使用要求。表I实施例1使用的配比 组分单基药 HTPB 乙酸乙酯 HDI DBTDL 纳米碳 舍量60%35%137 毫并 1.99% 0.01%3%实施例2制备自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料混合液及其靶带按照以下比例制备烧蚀材料:供能材料60份，改善粘结性材料35份，添加剂5份。(I)按上述比例准备供能材料、改善粘结性材料和添加剂，并分别用溶剂溶解，得供能材料溶液、改善粘结性材料溶液和添加剂溶液；其中，供能材料:8克单基药溶于120毫升乙酸乙酯，静置24小时后用搅拌器搅拌均匀。改善粘结性材料:2.3克HTPB和2.3克GAP混合均匀后，溶于IOml乙酸乙酯。添加剂:0.7克纳米碳溶于5ml乙酸乙酯、0.2毫升六亚甲基二异氰酸酯(HDI)溶于2ml乙酸乙酯和0.0lml 二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。(2)将步骤(I)所得供能材料溶液与改善粘结性材料溶液混合，并搅拌均匀；(3)向步骤⑵所得混合溶液中滴加一滴(0.01ml) 二月桂酸二丁基锡，搅拌20分钟后，滴加六亚甲基二异氰酸酯(HDI)溶液，通过化学反应使混合溶液达到粘度为15s (涂-4杯测试)，搅拌均匀得自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料混合液。靶带的制备:(I)使用刮涂方法将上述自粘型激光微推进透射靶烧蚀材料混合液加工至PET基底，底部加热温度为70摄氏度，上部空气加热温度为25摄氏度，用100微米刮刀循环涂覆5次，得以聚酰亚胺为基底的靶带材料；(2)将步骤(I)所得靶带干膜在自然条件下干燥20小时；(3)将步骤⑵所得靶带干膜在真空烘箱中，30帕及以下压力，80摄氏度条件下彻底烘干，得到激光微推进透射式靶带。制得测试用靶带，所得靶带厚度为90微米，经百格刀测试基底与自粘性烧蚀层粘结性达到GB9286-98所述的4B级，可满足使用要求。 表2实施例2使用的配比 组分单基药 HTPB GAP 乙酸乙酯 HDI DBTDL 纳米碳 含量 60% 20%15% 137 毫升 1.99% 0.01% 3%实施例3制备粘型激光微推进透射靶烧蚀材料混合液及其靶带按照以下比例制备烧蚀材料:供能材料90份，改善粘结性材料5份，添加剂5份。(I)按上述比例准备供能材料、改善粘结性材料和添加剂，并分别用溶剂溶解，得供能材料溶液、改善粘结...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦龙，马宏昊，蔡建，张兴华，林谋金，李龙，沈兆武，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：