网格结构体及其制造方法、天线反射镜、电磁屏蔽件、波导管与流程

1.本发明涉及网格结构体及其制造方法、包含网格结构体的天线反射镜、电磁屏蔽件及波导管。
2.本技术基于2019年1月28日在日本技术的日本专利申请特愿2019
‑
012534号主张优先权，并且将其内容援引于此。


背景技术：

3.在技术试验卫星viii型(ets
‑
viii)“菊花8号”的大型可展开天线(ldr)中，对天线反射镜使用金属制的网格结构体。该网格结构体是利用经编针织(双梳栉经缎编织)对将在钼纤维镀金了的绳线(镀金钼纤维的绳线)进行编入的结构体。该网格结构体反射s波段的电波(例如参照非专利文献1)。
4.现有技术文献
5.非专利文献
6.非专利文献1：kazuhisa kamegai、masato tsuboi、“measurements of an antenna surface for a millimeter
‑
wave space radio telescope.ii.metal mesh surface for large deployable reflector”、publ.astron.soc.japan 65,21,2013february 25


技术实现要素：

7.发明要解决的技术问题
8.镀金钼纤维由于包含作为稀有金属的钼，因此有难以确保资源的担忧。因此期望使用在导电性、弹性模量、机械强度、热膨胀率方面具有与镀金钼纤维同等性能的材料的网格结构体。
9.本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供容易确保资源且包含具有与镀金钼纤维同等性能的材料的网格结构体及其制造方法、包含网格结构体的天线反射镜、电磁屏蔽件及波导管。
10.用于解决技术问题的技术方案
11.为了解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案。
12.本发明为一种网格结构体，是包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线的针织物或机织物。
13.根据本发明的网格结构体，锆铜纤维及不锈钢纤维在导电性、弹性模量、机械强度及热膨胀率方面具有与镀金钼纤维同等的性能，因此不使用作为稀有金属的钼即可得到具有所期望的性能的天线反射镜面等。另外，根据本发明的网格结构体，由于是包含锆铜纤维及不锈钢纤维的针织物或机织物，因此能够比由镀金钼纤维构成的网格结构体更廉价地制造。
14.另外，本发明为一种网格结构体的制造方法，具有：形成第一针织物或第一机织物
的工序，所述第一针织物或第一机织物包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线和水溶性纤维的绳线；以及将所述第一针织物或所述第一机织物浸渍于水中来溶解所述水溶性纤维的绳线，从而形成包含所述锆铜纤维的绳线或所述不锈钢纤维的绳线的第二针织物或第二机织物的工序。
15.根据本发明的网格结构体的制造方法，在形成第一针织物或第一机织物时，通过水溶性纤维的绳线来降低在绳线彼此之间产生的摩擦，并且通过绳线彼此的接触，能够防止绳线折断。另外，能够容易以保持第一针织物或第一机织物的形状的状态除去水溶性纤维的绳线。
16.发明效果
17.根据本发明涉及的网格结构体，容易确保资源，且在导电性、弹性模量、机械强度、热膨胀率方面能够发挥与镀金钼纤维同等的性能。
附图说明
18.图1是示出本发明的实施方式的网格结构体的概略结构的俯视图。
19.图2是示出本发明的实施方式的天线反射镜的概略结构的立体图。
20.图3是示出本发明的实施方式的电磁屏蔽件的概略结构的立体图。
21.图4是示出本发明的实施方式的波导管的概略结构的立体图。
22.图5示出本发明的实施方式的波导管的概略结构，是沿着图4的a
‑
a线的剖视图。
23.图6是示出本发明的实施方式的波导管的概略结构的立体图。
24.图7示出本发明的实施方式的波导管的概略结构，是沿着图6的b
‑
b线的剖视图。
具体实施方式
25.[网格结构体]
[0026]
以下，参照图1对本实施方式的网格结构体进行说明。
[0027]
图1是示出本实施方式的网格结构体的概略结构的俯视图。
[0028]
如图1所示，本实施方式的网格结构体1是包含绳线10的针织物。换言之，本实施方式的网格结构体1是使用绳线10编成为网状(网眼状)的针织物。
[0029]
在图1例示网格结构体1为将绳线10经编针织而成的针织物的情况。本实施方式的网格结构体1并不被限定为将绳线10经编针织而成的针织物。本实施方式的网格结构体1可以是将绳线10针织编织而成的针织物、将绳线10平针编织而成的针织物、将绳线10双梳栉经缎编织而成的针织物、将绳线10单缎面编织而成的针织物等。
[0030]
在网格结构体1为针织物的情况下，编织宽度的大小并无特别限定，可根据网格结构体1的用途等进行适当调整。例如，在将网格结构体1用作天线反射镜面的情况下，针织物的编织宽度的大小可根据由天线反射镜面发送及接收的电波的波长进行调整。
[0031]
另外，本实施方式的网格结构体1也可以是包含绳线10的机织物。换言之，本实施方式的网格结构体1可以是将绳线10用作经线及纬线且使该经线及纬线交替地交叉而紧密织成的平纹机织物，也可以是使经线或纬线中的任一者较长地浮于织物的表面而织成的缎纹机织物，还可以是使3根以上的经线和纬线上下组合地连续且使倾斜的线凸现于机织物的表面的斜纹机织物。
[0032]
绳线10是锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线。绳线10既可以是锆铜纤维的单纤维或不锈钢纤维的单纤维，也可以是将2根以上的锆铜纤维的单纤维或不锈钢纤维的单纤维捆扎而成的纤维的束。
[0033]
锆铜纤维是对在铜中添加了0.25at％(原子百分比)～5.0at％的锆的合金进行拉丝加工而成的纤维。锆铜纤维的导电性高、弹性模量高、机械强度高、热膨胀率低，且优选使用导电率为15％iacs～95％iacs、机械强度为450mpa～2000mpa、热膨胀系数为1.8
×
10
‑
5/℃左右的锆铜纤维。
[0034]
不锈钢纤维是将不锈钢拉丝加工而成的纤维。不锈钢纤维的机械强度高，能够使用公知的不锈钢纤维。
[0035]
绳线10的直径并无特别限定，可根据网格结构体1的用途等进行适当调整。
[0036]
在锆铜纤维的绳线的表面或不锈钢纤维的绳线的表面可以设置镀层。镀层使锆铜纤维的绳线的表面及不锈钢纤维的绳线的表面平滑。由此，在将绳线10编织成针织物的情况下，降低在绳线10彼此之间产生的摩擦，且通过绳线10彼此的接触，能够防止绳线10折断。
[0037]
作为镀层，可以举出金镀层、镍镀层。
[0038]
镀层的厚度只要能够使锆铜纤维的绳线的表面或不锈钢纤维的绳线的表面平滑，就没有特别限定。
[0039]
作为镀层的形成方法，可使用电解镀敷法或无电解镀敷法。
[0040]
本实施方式的网格结构体1由于是包含锆铜纤维或不锈钢纤维的针织物或机织物，因此具有能够成为任意的形状的灵活性。
[0041]
根据本实施方式的网格结构体1，锆铜纤维或不锈钢纤维在导电性、弹性模量、机械强度及热膨胀率方面具有与镀金钼纤维同等的性能，因此不使用作为稀有金属的钼即可得到具有所期望性能的天线反射镜面等。另外，本实施方式的网格结构体1由于是包含锆铜纤维或不锈钢纤维的针织物或机织物，因此能够比由镀金钼纤维构成的网格结构体更廉价地制造。
[0042]
[网格结构体的制造方法]
[0043]
本实施方式的网格结构体的制造方法具有：形成第一针织物或第一机织物的工序(以下，称作“第一工序”)，所述第一针织物或第一机织物包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线和水溶性纤维的绳线；以及将第一针织物或第一机织物浸渍于水中来溶解水溶性纤维的绳线，从而形成包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线的第二针织物或第二机织物的工序(以下，称作“第二工序”)。
[0044]
在此，有将锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线称作“第一绳线”，将水溶性纤维的绳线称作“第二绳线”的情况。
[0045]
在第一工序中，将第一绳线和第二绳线合并形成为网状，从而形成第一针织物或第一机织物。具体而言，捆扎第一绳线和第二绳线制成绳线的束，并使该绳线的束形成为网状，从而形成第一针织物或第一机织物。
[0046]
第一绳线可以是锆铜纤维的单纤维或不锈钢纤维的单纤维，也可以是将2根以上的锆铜纤维的单纤维或不锈钢纤维的单纤维捆扎而成的纤维的束。
[0047]
关于第一绳线和第二绳线的束，可以揉搓第一绳线和第二绳线来形成，也可以以
使第一绳线和第二绳线相互沿着各自的长度方向相接的方式形成。
[0048]
在以第一工序形成第一针织物的情况下，使用第一绳线和第二绳线的束，并通过经编针织、针织编织、平针编织、双梳栉经缎编织、单缎面编织等来形成第一针织物。
[0049]
另外，在将网格结构体例如用作天线反射镜的情况下，根据由天线反射镜发送及接收的电波的波长来调整第一针织物的编织宽度的大小。
[0050]
在利用第一工序形成第一机织物的情况下，使用第一绳线和第二绳线的束，并通过平纹、缎纹、斜纹等来形成第一机织物。
[0051]
作为构成水溶性纤维的绳线的树脂，可以举出甲阶型酚醛树脂、羟甲基化脲(尿素)树脂、羟甲基化三聚氰胺树脂、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素等，但并不限定于这些，能够使用公知的水溶性树脂。
[0052]
关于水溶性纤维的绳线的直径，并无特别限定，可根据网格结构体的用途等进行适当调整。
[0053]
在第二工序中，将第一针织物或第一机织物浸渍于水中来溶解形成第一针织物或第一机织物的水溶性纤维的绳线，从而形成包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线的第二针织物或第二机织物。当将第一针织物或第一机织物浸渍于水中时，仅溶解消失形成第一针织物或第一机织物的水溶性纤维的绳线，锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线以保持第一针织物或第一机织物的形状的状态残留。由此，可得到包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线的第二针织物或第二机织物。
[0054]
第二针织物是从第一针织物除去水溶性纤维的绳线而成的针织物。第二机织物是从第一机织物除去水溶性纤维的绳线而成的机织物。即，第二针织物或第二机织物是上述的网格结构体。
[0055]
在溶解水溶性纤维的绳线时，水的温度虽然没有特别限定，但是优选为能够在短时间内溶解水溶性纤维的绳线的温度。
[0056]
根据本实施方式的网格结构体的制造方法，由于具有形成包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线和水溶性纤维的绳线的第一针织物或第一机织物的第一工序，因此在形成第一针织物或第一机织物时，通过水溶性纤维的绳线，降低在绳线彼此间产生的摩擦，并且通过绳线彼此的接触，能够防止绳线折断。另外，根据本实施方式的网格结构体的制造方法，由于具有将第一针织物或第一机织物浸渍于水中来溶解水溶性纤维的绳线，从而形成包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线的第二针织物或第二机织物的第二工序，因此容易以保持着第一针织物或第一机织物的形状状态除去水溶性纤维的绳线，从而能够得到作为包含锆铜纤维的绳线或不锈钢纤维的绳线的针织物或机织物的网格结构体。
[0057]
[天线反射镜]
[0058]
图2是示出本实施方式的天线反射镜的概略结构的立体图。
[0059]
如图2所示，本实施方式的天线反射镜100包含上述的网格结构体1。详细而言，在本实施方式的天线反射镜100中，上述的网格结构体1构成天线反射镜面130。
[0060]
如图2所示，本实施方式的天线反射镜100包含天线展开机构110、调节天线展开机构110的相位角度的带(band)120和天线反射镜面130。需要说明的是，在图2中，作为天线反射镜面130，仅示出构成该天线反射镜面130的网格结构体1。
[0061]
天线展开机构110构成为能够通过连杆机构在收容状态和展开状态之间进行变
形。天线展开机构110例如包含用于在成为六边形的顶点的位置安装网格结构体1的支承构件。
[0062]
网格结构体1可以具有能够折叠的灵活性。
[0063]
天线反射镜100在折叠的状态下收容于火箭的整流罩内，并在宇宙空间中展开成图2所示的展开形状。在展开了的状态下，由天线展开机构110对网格结构体1施加适当的张力，使网格结构体1扩展成规定的形状，从而形成天线反射镜面130。
[0064]
根据本实施方式的天线反射镜100，由于上述的网格结构体1构成天线反射镜面130，所以构成网格结构体1的锆铜纤维或不锈钢纤维在导电性、弹性模量、机械强度及热膨胀率方面具有与镀金钼纤维同等的性能，因此可得到具有所期望的通信性能(反射性能)的天线反射镜。
[0065]
[电磁波屏蔽材料]
[0066]
图3是示出本实施方式的电磁屏蔽件的概略结构的立体图。
[0067]
如图3所示，本实施方式的电磁屏蔽件200包含上述的网格结构体1。
[0068]
如图3所示，本实施方式的电磁屏蔽件200例如用于覆盖磁性存储装置300的外周。
[0069]
磁性存储装置300包含磁盘310、对磁盘310进行写入和读取的磁头320和收容磁盘310及磁头320的箱体330。
[0070]
在网格结构体1构成电磁屏蔽件200的情况下，网格结构体1的编织宽度的大小可根据目标的遮蔽性进行调整。
[0071]
在此，例示了电磁屏蔽件200覆盖箱体330的外周的情况，但是本实施方式并不限定于此。本实施方式的电磁屏蔽件200也可以与箱体330成为一体。即，电磁屏蔽件200可以埋设于箱体330内，电磁波屏蔽材料200也可以粘合于箱体330的外周面。
[0072]
关于本实施方式的电磁屏蔽件200，例如能够不限定地使用个人电脑、移动电话、显示器等电子设备、器件等用于进行电磁屏蔽的对象设备。
[0073]
根据本实施方式的电磁波屏蔽材料200，由于包含上述的网格结构体1，所以构成网格结构体1的锆铜纤维或不锈钢纤维在导电性、弹性模量、机械强度及热膨胀率方面具有与镀金钼纤维同等的性能，因此可得到具有所期望的遮蔽性的电磁屏蔽件。
[0074]
[波导管]
[0075]
图4是示出本实施方式的波导管的概略结构的立体图。图5示出本实施方式的波导管的概略结构，是沿着图4的a
‑
a线的剖视图。
[0076]
如图4及图5所示，本实施方式的波导管400包含上述的网格结构体1。
[0077]
本实施方式的波导管400包含：波导管主体430，包含由与长度方向垂直的剖面形状为矩形的管(中空体)构成的波导部410及分别与波导部410的两端连接的凸缘420、420；和网格结构体1，在波导部410内沿着内面410a配置。
[0078]
波导部410的开口部411设置于凸缘420，波导部410在凸缘420的表面420a处开口。
[0079]
波导管主体430由包含作为母材的环氧树脂等树脂和作为强化材料的碳纤维的碳纤维强化塑料构成。
[0080]
根据本实施方式的波导管400，由于沿着cfrp制的波导管主体430的波导部410的内面410a配置上述的网格结构体1，因此不在波导部410的内面410a通过镀金等形成导电性的被膜，就能够在波导部410内传送电磁波。即，根据本实施方式的波导管400，由于不需要
现有那样的、在波导部410的内面410a通过镀金等形成导电性的被膜的工序，因此能够降低制造成本。
[0081]
需要说明的是，在本实施方式的波导管400中，例示了与波导部410的长度方向垂直的剖面形状为矩形的情况，但是本实施方式并不限定于此。关于本实施方式的波导管400，与波导部410的长度方向垂直的剖面形状也可以是正方形、圆形、椭圆形等。
[0082]
[波导管]
[0083]
图6是示出本实施方式的波导管的概略结构的立体图。图7示出本实施方式的波导管的概略结构，是沿着图6的b
‑
b线的剖视图。
[0084]
如图6及图7所示，本实施方式的波导管500包含上述的网格结构体1。
[0085]
本实施方式的波导管500包含：波导管主体530，包含由与长度方向垂直的剖面形状为矩形的管(中空体)构成的波纹软管状的波导部510及分别与波导部510的两端连接的凸缘520、520；和网格结构体1，内衬于波导部510。
[0086]
波导部510的开口部511设置于凸缘520，波导部510在凸缘520的表面520a处开口。
[0087]
波导管主体530由金属、塑料、碳纤维强化塑料等构成。
[0088]
本实施方式的波导管500由于具有波纹软管状的波导部510和内衬于波导部510的上述网格结构体1，因此具有灵活性(挠性)。
[0089]
根据本实施方式的波导管500，由于上述的网格结构体1内衬于波纹软管状的波导部510，因此能够在波导部510内形成由网格结构体1构成的平滑波导路。其结果，能够减少在波导部510内传送的电磁波的损失。
[0090]
需要说明的是，在本实施方式的波导管500中，例示了与波导部510的长度方向垂直的剖面形状为矩形的情况，但是本实施方式并不限定于此。关于本实施方式的波导管500，与波导部510的长度方向垂直的剖面形状也可以是正方形、圆形、椭圆形等。
[0091]
[产业上的可利用性]
[0092]
上述的网格结构体容易确保资源，且在导电性、弹性模量、机械强度、热膨胀率方面能够发挥与镀金钼纤维同等的性能。
[0093]
附图标记说明
[0094]
1 网格结构体
[0095]
10 绳线
[0096]
100 天线反射镜
[0097]
110 天线展开机构
[0098]
120 带
[0099]
130 天线反射镜面
[0100]
200 电磁屏蔽件
[0101]
300 磁性存储装置
[0102]
310 磁盘
[0103]
320 磁头
[0104]
330 箱体
[0105]
400、500 波导管
[0106]
410、510 波导部
[0107]
411、511 开口部
[0108]
420、520 凸缘
[0109]
430、530 波导管主体