1.本發(fā)明屬于衛(wèi)星復合材料及工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)/耐高溫一體化復合材料衛(wèi)星遮光罩及其制備方法。

背景技術(shù)：

2.衛(wèi)星遮光罩的作用是用于減少太陽雜光、地氣雜光或內(nèi)部雜光等非目標光線輻射能量，從而降低對星敏感器的干擾。傳統(tǒng)的衛(wèi)星遮光罩是以金屬為材質(zhì)的一體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，已經(jīng)不能滿足新型號衛(wèi)星對低密度、耐高溫、高強度、高模量和低膨脹系數(shù)等性能的苛刻要求。先進復合材料因其可設(shè)計性強等特點可研制低密度、耐高溫、尺寸穩(wěn)定性高的復合材料作為替代。同時衛(wèi)星工況還要求復合材料衛(wèi)星遮光罩具有抗燒蝕、熱導率低、線膨脹系數(shù)小、比強度高、比模量大、壽命長、真空下無揮發(fā)性小分子溢出、三防、抗振動、抗沖擊等優(yōu)異特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.為了克服現(xiàn)有金屬衛(wèi)星遮光罩的不足，本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)/耐高溫一體化復合材料衛(wèi)星遮光罩及其制備方法。

4.本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是以輕質(zhì)高強耐高溫低導熱復合材料作為替代材料，同時結(jié)合衛(wèi)星遮光罩產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的薄壁圓殼特點，設(shè)計了將產(chǎn)品拆分為層壓板結(jié)構(gòu)的復合材料基座和布帶纏繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)的復合材料箍帶兩個組件，然后再通過耐高溫膠粘劑套裝粘接為一體的成型方案。其中，耐高溫層壓復合材料基座是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料鋪層、熱壓罐固化和機械加工工序制備而成；耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料布帶收卷、芯模準備、布帶平行纏繞、熱壓罐固化和機械加工工序制備而成。再采用耐高溫膠粘劑通過套裝粘接工藝將耐高溫層壓復合材料基座和耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶組合為一體得到遮光罩。

5.優(yōu)選地，復合材料基座的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為0

°

/90

°

鋪層的層壓板結(jié)構(gòu)。復合材料體系中的增強體的纖維種類為無堿玻璃纖維布、沃蘭布、高硅氧纖維布、石英纖維布、碳纖維布和無機-有機混編纖維布的一種或多種組合，組織形式為平紋、斜紋和緞紋纖維布的一種或多種組合。基體為熱熔樹脂，種類包括酚醛樹脂、苯并噁嗪樹脂、酚醛-環(huán)氧樹脂、可瓷化酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、鄰苯二甲腈樹脂、聚硅氮烷樹脂、聚碳硅烷樹脂和含硅芳炔樹脂的一種或多種組合。填料為酚醛微珠、玻璃微珠、陶瓷微珠、金屬氧化物、硅酸鹽、成瓷填料和低熔點玻璃粉的一種或多種組合。

6.優(yōu)選地，復合材料箍帶的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為布帶纏繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)。復合材料體系中的增強體的纖維種類為無堿玻璃纖維布、沃蘭布、高硅氧纖維布、石英纖維布、碳纖維布和無機-有機混編纖維布的一種或多種組合，組織形式為平紋、斜紋和緞紋纖維布的一種或多種組合?；w為熱熔樹脂，包括酚醛樹脂、苯并噁嗪樹脂、酚醛-環(huán)氧樹脂、可瓷化酚醛樹脂、雙馬來

酰亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、鄰苯二甲腈樹脂、聚硅氮烷樹脂、聚碳硅烷樹脂和含硅芳炔樹脂的一種或多種組合。填料為酚醛微珠、玻璃微珠、陶瓷微珠、金屬氧化物、硅酸鹽、成瓷填料和低熔點玻璃粉的一種或多種組合。

7.本發(fā)明的另一方面提供一種制備上述復合材料衛(wèi)星遮光罩的方法，包括以下步驟：

8.s1.耐高溫層壓復合材料基座是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料鋪層、熱壓罐固化和機械加工工序制備而成；

9.s2.耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料布帶收卷、芯模準備、布帶平行纏繞、熱壓罐固化和機械加工工序制備而成；

10.s3.再采用耐高溫膠粘劑通過套裝粘接工藝將耐高溫層壓復合材料基座和耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶組合為一體。

11.優(yōu)選地，步驟s1中預(yù)浸料采用熱熔法預(yù)浸工藝中的兩步法雙膜法制備，首先將樹脂加熱融化與填料共混，然后采用膠膜機制備膠膜，最后采用復合機按照膠膜-纖維織物-膠膜的疊合順序進行預(yù)浸，制備得到的預(yù)浸料樹脂含量為(33

±

3)％，揮發(fā)份含量為≤1.2％；預(yù)浸料裁剪形狀為布塊；預(yù)浸料鋪層角度為0

°

/90

°

；熱壓罐工藝固化制度為：成型壓力(1～3)mpa，升溫速率(0.3～0.5)℃/min，成型溫度(170～200)℃，固化時間計算為：t＝a

×

d，其中，t為保溫時間，單位為min，a的取值范圍為4～6，單位為min/mm，d為毛坯層壓板厚度，單位為mm；機械加工是將復合材料層壓毛坯加工至要求的尺寸，布層方向垂直于基座高度方向。

12.優(yōu)選地，步驟s2中預(yù)浸料采用熱熔法預(yù)浸工藝中的兩步法雙膜法制備，首先將樹脂加熱融化與填料共混，然后采用膠膜機制備膠膜，最后采用復合機按照膠膜-纖維織物-膠膜的疊合順序進行預(yù)浸，制備得到的預(yù)浸料樹脂含量為(40

±

3)％，揮發(fā)份含量為≤1.2％；預(yù)浸料裁剪形狀為30mm或40mm寬的布帶；預(yù)浸料收卷首先將長布帶通過尼龍纖維扎在一起，然后收卷在紙筒上；纏繞是采用平行布帶纏繞工藝將布帶纏繞在金屬芯模上，工藝參數(shù)為：30mm布帶張力(90～150)n，40mm布帶張力(120～200)n，重疊余量(9～11)mm/轉(zhuǎn)，預(yù)熱溫度(70～110)℃；熱壓罐工藝固化制度為：成型壓力(1～3)mpa，升溫速率(0.3～0.5)℃/min，成型溫度(170～200)℃，固化時間計算為：t＝a

×

d，其中，t為保溫時間，單位為min，a的取值范圍為4～6，單位為min/mm，d為毛坯圓筒厚度，單位為mm；機械加工是將復合材料布帶纏繞毛坯加工至要求的尺寸。

13.優(yōu)選地，步驟s1和s2中預(yù)浸料在膠膜制備之前需要配膠，即將加熱融化后的樹脂與低密度填料、成瓷填料共混并攪拌均勻，進行低密度改性、提高隔熱性能改性和可瓷化防熱改性。

14.優(yōu)選地，步驟s3中耐高溫膠粘劑為環(huán)氧體系膠粘劑、酚醛體系膠粘劑、酚醛-環(huán)氧體系膠粘劑、有機硅體系膠粘劑、聚酰亞胺體系膠粘劑和可瓷化酚醛膠粘劑的一種或多種組合。

15.優(yōu)選地，步驟s3中套裝粘接的固化制度為：室溫固化12h或(70

±

10)℃固化(1～5)h。

16.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

17.1.本發(fā)明的復合材料衛(wèi)星遮光罩是將產(chǎn)品分為基座和箍帶兩個部件分別成型，然后通過套裝粘接工藝組合為一體。其中，耐高溫層壓復合材料基座是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料鋪層、熱壓罐固化和機械加工等工序制備而成。耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料布帶收卷、芯模準備、布帶平行纏繞、熱壓罐固化和機械加工等工序制備而成。再采用耐高溫膠粘劑通過套裝粘接工藝將耐高溫層壓復合材料基座和耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶組合為一體得到遮光罩；

18.2.本發(fā)明的復合材料衛(wèi)星遮光罩具有輕質(zhì)/耐高溫一體化特點，克服了傳統(tǒng)金屬衛(wèi)星遮光罩缺點，而且還具有抗燒蝕、熱導率低、線膨脹系數(shù)小、比強度高、比模量大、壽命長、真空下無揮發(fā)性小分子溢出等優(yōu)點，還通過了三防、振動、沖擊等地面實驗驗證并飛行成功；

19.3.本發(fā)明的復合材料衛(wèi)星遮光罩以輕質(zhì)高強耐高溫低導熱復合材料作為替代材料，根據(jù)型號要求研制了中密度耐高溫熱熔預(yù)浸料，而且通過低密度改性創(chuàng)新性的研制了低密度耐高溫預(yù)浸料；

20.4.本發(fā)明結(jié)合衛(wèi)星遮光罩產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的薄壁圓殼特點，設(shè)計了將產(chǎn)品拆分為層壓板結(jié)構(gòu)的復合材料基座和布帶纏繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)的復合材料箍帶兩個組件，然后再通過耐高溫膠粘劑套裝粘接為一體的創(chuàng)新性成型方案。

附圖說明

21.圖1是本發(fā)明實施例中復合材料衛(wèi)星遮光罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

22.圖2是本發(fā)明實施例1復合材料衛(wèi)星遮光罩的制備流程圖；

23.圖3是本發(fā)明實施例1復合材料衛(wèi)星遮光罩的膠膜；

24.圖4是本發(fā)明實施例1復合材料衛(wèi)星遮光罩的預(yù)浸料；

25.圖5是本發(fā)明實施例1得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩的密度檢測報告；

26.圖6是本發(fā)明實施例1得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測試曲線；

27.圖7是本發(fā)明實施例1得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩的導熱系數(shù)檢測報告；

28.圖8是本發(fā)明實施例1得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩的平均線膨脹系數(shù)檢測報告。

29.圖9是本發(fā)明實施例1得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩的拉伸性能檢測報告。

30.圖10是本發(fā)明實施例1得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩的壓縮性能檢測報告。

31.圖11是本發(fā)明實施例1得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩的彎曲性能檢測報告。

32.其中：1-復合材料層壓基座；2-復合材料布帶纏繞箍帶。

具體實施方式

33.下面將結(jié)合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

34.實施例1

35.本實施例所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩，制備原料包括石英布、氰酸酯、玻璃微珠。

36.制備方法具體如下：

37.1.將熱熔氰酸酯樹脂置于(70

±

5)℃烘箱中加熱(30～40)min使之完全熔融；

38.2.將融化的氰酸酯與s38玻璃空心微珠按照3:1的比例通過立式分散機攪拌均勻配成膠液；

39.3.將膠液通過膠膜機制備幅寬為1m、面密度為(140

±

5)g/m2的膠膜，涂膠工藝參數(shù)為：涂膠溫度(70

±

2)℃、生產(chǎn)速度(3～5)m/min；

40.4.將上下兩層膠膜與纖維面密度為(70

±

5)g/m2的斜紋石英布通過復合機制備幅寬為1m、面密度為(350

±

10)g/m2的低密度石英布/氰酸酯熱熔預(yù)浸料，復合工藝參數(shù)為：復合輥溫度95、90、90、85℃，復合輥間隙480、430、430、380μm，生產(chǎn)速度(3～6)m/min；

41.5.將4m2預(yù)浸料通過裁布機裁成200mm

×

200mm的布塊共計90張，按照0

°

/90

°

疊合在一起；

42.6.將疊合體包真空

①

在試樣板表面依次覆蓋1層多孔膜和4層吸膠氈，然后用1層吸膠氈包覆鋼板底面，并用膠帶固定；

②

用真空袋將試樣密封，密封前留一個出口，便于安裝真空嘴；

③

裁剪1塊20cm

×

20cm的透氣氈，將其對折之后從非試樣區(qū)垂直于試樣板引出，然后安裝真空嘴至引出的透氣氈上，以免固化時真空嘴發(fā)生堵塞；

④

密封真空袋；

43.7.采用熱壓罐工藝將疊合體進行固化，工藝參數(shù)為：成型壓力(1～3)mpa，升溫速率(0.3～0.5)℃/min，成型溫度(170～200)℃，固化時間75min；

44.8.通過機械加工將復合材料層壓毛坯加工至要求的尺寸得到基座，層壓板布層方向垂直于基座高度方向；

45.9.將5m2預(yù)浸料裁成30mm寬的布帶，并用尼龍線通過縫紉機扎在一起，采用收卷機倒成圓盤；

46.10.采用30mm的布帶通過布帶纏繞機按照平行纏繞工藝纏繞到φ110mm芯模上，纏繞外徑大于135mm。布帶纏繞工藝參數(shù)為：30mm布帶張力(90～150)n，重疊余量(9～11)mm/轉(zhuǎn)，預(yù)熱溫度(70～110)℃；

47.11.將纏繞體包真空

①

在試樣板表面依次覆蓋1層多孔膜和4層吸膠氈，然后用1層吸膠氈包覆鋼板底面，并用膠帶固定；

②

用真空袋將試樣密封，密封前留一個出口，便于安裝真空嘴；

③

裁剪1塊20cm

×

20cm的透氣氈，將其對折之后從非試樣區(qū)垂直于試樣板引出，然后安裝真空嘴至引出的透氣氈上，以免固化時真空嘴發(fā)生堵塞；

④

密封真空袋；

48.12.采用熱壓罐工藝將疊合體進行固化，工藝參數(shù)為：成型壓力(1～3)mpa，升溫速率(0.3～0.5)℃/min，成型溫度(170～200)℃，固化時間60min；

49.13.通過機械加工將復合材料布帶纏繞毛坯加工至要求的尺寸得到箍帶；

50.14.將基座與箍帶粘接面用(36～60)目砂紙打磨粗糙，并用酒精清洗干凈，并室溫晾置1h；

51.15.膠粘劑配置。

52.表1

53.材料質(zhì)量比e51環(huán)氧100份鄰苯二甲酸二丁酯10～30份氧化鋁5～15份

四乙烯五胺22～25份白炭黑40～50份其他10～15份

54.16.將基座與箍帶非粘接面用四氟脫模布保護起來；

55.17.基座與箍帶粘接面涂敷膠粘劑，采用輔助工裝套裝，室溫固化12h。

56.對本實施例所得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩進行檢測，測得密度為0.96g/cm3、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為360℃、導熱系數(shù)為0.201w/(m

·

k)、平均線膨脹系數(shù)為7.2

×

10-6

/℃、拉伸強度為39.2mpa、壓縮強度為142mpa、彎曲強度為93.5mpa。

57.實施例2

58.本實施例所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩，制備原料包括高硅氧布、酚醛樹脂。

59.制備方法具體如下：

60.1.將熱熔酚醛置于(65

±

5)℃烘箱中加熱(30～40)min使之完全熔融；

61.2.將膠液通過膠膜機制備幅寬為1m、面密度為(85

±

5)g/m2的膠膜，涂膠工藝參數(shù)為：涂膠溫度(65

±

2)℃、生產(chǎn)速度(3～5)m/min；

62.3.將上下兩層膠膜與纖維面密度為(260

±

5)g/m2的平紋高硅氧布通過復合機制備幅寬為1m、面密度為(530

±

10)g/m2的低密度石英布/氰酸酯熱熔預(yù)浸料，復合工藝參數(shù)為：復合輥溫度依次為85、80、80、75℃，復合輥間隙依次為520、470、470、420μm，生產(chǎn)速度(3～6)m/min；

63.4.將4m2預(yù)浸料通過裁布機裁成200mm

×

200mm的布塊共計90張，按照0

°

/90

°

疊合在一起；

64.5.將疊合體包真空

①

在試樣板表面依次覆蓋1層多孔膜和4層吸膠氈，然后用1層吸膠氈包覆鋼板底面，并用膠帶固定；

②

用真空袋將試樣密封，密封前留一個出口，便于安裝真空嘴；

③

裁剪1塊20cm

×

20cm的透氣氈，將其對折之后從非試樣區(qū)垂直于試樣板引出，然后安裝真空嘴至引出的透氣氈上，以免固化時真空嘴發(fā)生堵塞；

④

密封真空袋；

65.6.采用熱壓罐工藝將疊合體進行固化，工藝參數(shù)為：成型壓力(1～3)mpa，升溫速率(0.3～0.5)℃/min，成型溫度175℃，固化時間75min；

66.7.通過機械加工將復合材料層壓毛坯加工至要求的尺寸得到基座，層壓板布層方向垂直于基座高度方向；

67.8.將5m2預(yù)浸料裁成30mm的布帶，并用尼龍線通過縫紉機扎在一起，采用收卷機倒成圓盤；

68.9.采用30mm的布帶通過布帶纏繞機按照平行纏繞工藝纏繞到φ110mm芯模上，纏繞外徑大于135mm。布帶纏繞工藝參數(shù)為：30mm布帶張力(90～150)n，重疊余量(9～11)mm/轉(zhuǎn)，預(yù)熱溫度(70～110)℃；

69.10.將纏繞體包真空

①

在試樣板表面依次覆蓋1層多孔膜和4層吸膠氈，然后用1層吸膠氈包覆鋼板底面，并用膠帶固定；

②

用真空袋將試樣密封，密封前留一個出口，便于安裝真空嘴；

③

裁剪1塊20cm

×

20cm的透氣氈，將其對折之后從非試樣區(qū)垂直于試樣板引出，然后安裝真空嘴至引出的透氣氈上，以免固化時真空嘴發(fā)生堵塞；

④

密封真空袋；

70.11.采用熱壓罐工藝將疊合體進行固化，工藝參數(shù)為：成型壓力(1～3)mpa，升溫速率(0.3～0.5)℃/min，成型溫度175℃，固化時間60min；

71.12.通過機械加工將復合材料布帶纏繞毛坯加工至要求的尺寸得到箍帶；

72.13.將基座與箍帶粘接面用(36～60)目砂紙打磨粗糙，并用酒精清洗干凈，并室溫晾置1h；

73.14.膠粘劑配置。

74.表2

75.材料質(zhì)量比e51環(huán)氧100份鄰苯二甲酸二丁酯10～30份氧化鋁5～15份四乙烯五胺22～25份白炭黑40～50份其他10～15份

76.15.將基座與箍帶非粘接面用四氟脫模布保護起來；

77.16.基座與箍帶粘接面涂敷膠粘劑，采用輔助工裝套裝，室溫固化12h。

78.復合材料衛(wèi)星遮光罩性能測試

79.對上述各實施例中得到的復合材料衛(wèi)星遮光罩進行密度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、導熱系數(shù)、平均線膨脹系數(shù)、拉伸強度、壓縮強度、彎曲強度性能檢測，測試結(jié)果如表3所示。

80.顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。

81.表3復合材料衛(wèi)星遮光罩性能測試

[0082][0083]技術(shù)特征：

1.一種復合材料衛(wèi)星遮光罩及其制備方法，其特征在于：復合材料衛(wèi)星遮光罩是將產(chǎn)品分為基座和箍帶兩個部件分別成型，然后通過套裝粘接工藝組合為一體。其中，耐高溫層壓復合材料基座是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料鋪層、熱壓罐固化和機械加工等工序制備而成。耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料布帶收卷、芯模準備、布帶平行纏繞、熱壓罐固化和機械加工等工序制備而成。再采用耐高溫膠粘劑通過套裝粘接工藝將耐高溫層壓復合材料基座和耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶組合為一體得到遮光罩。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩，其特征在于：所述復合材料基座的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為0

°

/90

°

鋪層的層壓板結(jié)構(gòu)。復合材料體系中的增強體的纖維種類為無堿玻璃纖維布、沃蘭布、高硅氧纖維布、石英纖維布、碳纖維布和無機-有機混編纖維布的一種或多種組合，組織形式為平紋、斜紋和緞紋纖維布的一種或多種組合?；w為熱熔樹脂，種類包括酚醛樹脂、苯并噁嗪樹脂、酚醛-環(huán)氧樹脂、可瓷化酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、鄰苯二甲腈樹脂、聚硅氮烷樹脂、聚碳硅烷樹脂和含硅芳炔樹脂的一種或多種組合。填料為酚醛微珠、玻璃微珠、陶瓷微珠、金屬氧化物、硅酸鹽、成瓷填料和低熔點玻璃粉的一種或多種組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩，其特征在于：所述復合材料箍帶的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為布帶纏繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)。復合材料體系中的增強體的纖維種類為無堿玻璃纖維布、沃蘭布、高硅氧纖維布、石英纖維布、碳纖維布和無機-有機混編纖維布的一種或多種組合，組織形式為平紋、斜紋和緞紋纖維布的一種或多種組合?；w為熱熔樹脂，包括酚醛樹脂、苯并噁嗪樹脂、酚醛-環(huán)氧樹脂、可瓷化酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、鄰苯二甲腈樹脂、聚硅氮烷樹脂、聚碳硅烷樹脂和含硅芳炔樹脂的一種或多種組合。填料為酚醛微珠、玻璃微珠、陶瓷微珠、金屬氧化物、硅酸鹽、成瓷填料和低熔點玻璃粉的一種或多種組合。4.一種制備如權(quán)利要求1-3任一所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：s1.耐高溫層壓復合材料基座是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料鋪層、熱壓罐固化和機械加工工序制備而成；s2.耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶是由配膠、膠膜制備、中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料布帶收卷、芯模準備、布帶平行纏繞、熱壓罐固化和機械加工工序制備而成；s3.再采用耐高溫膠粘劑通過套裝粘接工藝將耐高溫層壓復合材料基座和耐高溫布帶纏繞復合材料箍帶組合為一體。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩的制備方法，其特征在于：步驟s1中預(yù)浸料采用熱熔法預(yù)浸工藝中的兩步法雙膜法制備，首先將樹脂加熱融化與填料共混，然后采用膠膜機制備膠膜，最后采用復合機按照膠膜-纖維織物-膠膜的疊合順序進行預(yù)浸，制備得到的預(yù)浸料樹脂含量為(33

±

3)％，揮發(fā)份含量為≤1.2％；預(yù)浸料裁剪形狀為布塊；預(yù)浸料鋪層角度為0

°

/90

°

；熱壓罐工藝固化制度為：成型壓力(1～3)mpa，升溫速率(0.3～0.5)℃/min，成型溫度(170～200)℃，固化時間計算為：t＝a

×

d，其中，t為保溫時間，單位為min，a的取值范圍為4～6，單位為min/mm，d為毛坯層壓板厚度，單位為mm；機械

加工是將復合材料層壓毛坯加工至要求的尺寸，布層方向垂直于基座高度方向。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩的制備方法，其特征在于：步驟s2中預(yù)浸料采用熱熔法預(yù)浸工藝中的兩步法雙膜法制備，首先將樹脂加熱融化與填料共混，然后采用膠膜機制備膠膜，最后采用復合機按照膠膜-纖維織物-膠膜的疊合順序進行預(yù)浸，制備得到的預(yù)浸料樹脂含量為(40

±

3)％，揮發(fā)份含量為≤1.2％；預(yù)浸料裁剪形狀為30mm或40mm寬的布帶；預(yù)浸料收卷首先將長布帶通過尼龍纖維扎在一起，然后收卷在紙筒上；纏繞是采用平行布帶纏繞工藝將布帶纏繞在金屬芯模上，工藝參數(shù)為：30mm布帶張力(90～150)n，40mm布帶張力(120～200)n，重疊余量(9～11)mm/轉(zhuǎn)，預(yù)熱溫度(70～110)℃；熱壓罐工藝固化制度為：成型壓力(1～3)mpa，升溫速率(0.3～0.5)℃/min，成型溫度(170～200)℃，固化時間計算為：t＝a

×

d，其中，t為保溫時間，單位為min，a的取值范圍為4～6，單位為min/mm，d為毛坯圓筒厚度，單位為mm；機械加工是將復合材料布帶纏繞毛坯加工至要求的尺寸。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩的制備方法，其特征在于：步驟s1和s2中預(yù)浸料在膠膜制備之前需要配膠，即將加熱融化后的樹脂與低密度填料、成瓷填料共混并攪拌均勻，進行低密度改性、提高隔熱性能改性和可瓷化防熱改性。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩的制備方法，其特征在于：步驟s3中耐高溫膠粘劑為環(huán)氧體系膠粘劑、酚醛體系膠粘劑、酚醛-環(huán)氧體系膠粘劑、有機硅體系膠粘劑、聚酰亞胺體系膠粘劑和可瓷化酚醛膠粘劑的一種或多種組合。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復合材料衛(wèi)星遮光罩的制備方法，其特征在于：步驟s3中套裝粘接的固化制度為：室溫固化12h或(70

±

10)℃固化(1～5)h。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種輕質(zhì)/耐高溫一體化復合材料衛(wèi)星遮光罩及其制備方法。傳統(tǒng)的衛(wèi)星遮光罩是金屬材質(zhì)，不能滿足新型衛(wèi)星對低密度、耐高溫和低線膨脹系數(shù)等苛刻要求。本發(fā)明涉及的復合材料衛(wèi)星遮光罩是將產(chǎn)品分為基座和箍帶兩個部件分別成型，然后通過套裝粘接工藝組合為一體。其中，基座是由中/低密度預(yù)浸料制備、預(yù)浸料裁剪、預(yù)浸料0

技術(shù)研發(fā)人員：許亞豐

受保護的技術(shù)使用者：北京元蛋復合材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.30

技術(shù)公布日：2022/1/10