专利名称：一种高稳定度复合夹层结构板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卫星应用技术领域，具体涉及一种选用特定性能 碳纤维材料和胶膜作铺层，以铝蜂窝芯作夹层的复合夹层结构板。
背景技术：
光学载荷必须具有较高的光学指向精度，而且保持有效光学载荷 扫描镜光轴指向的稳定，是宇航领域中三轴稳定技术的关键。但是， 安装光学载荷的结构板受环境等因素影响会产生热变形，由于热变形 会导致光学载荷设备遥感仪器光轴对地指向的偏差，因此，对有效光 学载荷结构板的设计提出了更高的要求，除了具有较高的安装精度 外，还要求结构板在长度方向、宽度方向及板的厚度方向都要具有较 高的尺寸稳定性要求，以保证光学载荷光轴指向精度。
常规的结构板是采用复合材料的夹层板，它可以比较容易地在一 个或两个方向上具有较高尺寸的热稳定性，其不足之处在于这种夹层 板在三个方向上同时实行较高尺寸热稳定性则较为困难。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提出一种复合夹层结 构板，可以实现三个方向上的高尺寸的热稳定，稳定性能可以接近"零 变形"。
本实用新型由上表板l、上胶膜2、铝蜂窝芯子3、下胶膜4、下 表板5组成。上表板1与下表板5选用具有符合热縮冷胀特性的碳纤
维复合材料单向板，该单向板具有如下特性纤维方向线膨胀系数小
于-l. 2X10—6AC且大于-1. 5Xl(T/r，垂直于纤维方向的线膨胀系数 小于32. 4X 10—7°C ，纤维方向拉伸模量大于260GPa小于320GPa，垂 直于纤维方向拉伸模量大于10GPa小于20GPa。用来作为上表板1与 下表板5的基板，内面粘有上胶膜2和下胶膜4，铝蜂窝芯子3粘 连在上胶膜2和下胶膜4中间。
所述的上胶膜2与下胶膜4选用具有低温固化特性的常温结构 胶，具有如下特性能够在9(TC以下温度时固化，胶膜的线膨胀系 数小于30X 10-7°C,模量不低于8GPa;
所述的铝蜂窝芯3选用正六边形有空耐久铝蜂窝芯，规格为4X 0. 04或5X0. 04，芯子高度大于10ram小于30mm。
本实用新型制造成本低，耐腐蚀、其热变形性能指标可以达到长 度方向线膨胀系数小于0.5X10—7'C，宽度方向线膨胀系数小于1.0 X10—7°C，厚度方向小于0.5X10—7"C的零变形，解决了结构板整 体在三个方向上较高的尺寸稳定性，完全可以用来保证光学载荷光轴 指向精度。
图1是本实用新型结构板组成三维图 图2是新型结构板的铺层截面示意图
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示本实用新型由上表板1、上胶膜2、铝蜂窝芯子3、
下胶膜4、下表板5组成。上表板1与下表板5选用具有符合热縮冷
胀特性的碳纤维复合材料单向板，该单向板具有如下特性纤维方向
线膨胀系数小于-1.2><10-6/°(:且大于-1》10-6/1:，垂直于纤维方向的线
膨胀系数小于32.4xl(r6/°C,纤维方向拉伸模量大于260GPa小于 320GPa，垂直于纤维方向拉伸模量大于lOGPa小于20Gpa，将制作 好的无纬预浸布放到设计的专用模具上铺设不少于5层的内面，铺好 后的总厚度误差控制在0.05mm之内，角度误差控制在±0.5°之内；选 用具有低温固化特性的胶膜的线膨胀系数小于30xlO，C，模量不低 于8Gpa，胶膜厚度不低于0.12mm，但不超过0.16mm。的上胶膜2和 下胶膜4作为连接层，把具有正六边形有空耐久、规格为4x0.04或 5x0.04，芯子高度大于10mm小于30mm铝蜂窝芯子3粘连在上胶膜 2和下胶膜4中间。然后在高温高压炉中固化成型。
权利要求1、一种高稳定度复合夹层结构板，其特征在于，上表板(1)、上胶膜(2)、铝蜂窝芯子(3)、下胶膜(4)、下表板(5)组成，所述的上表板(1)和下表板(5)的内面粘有上胶膜(2)和下胶膜(4)，所述的铝蜂窝芯子(3)粘连在上胶膜(2)和下胶膜(4)中间。
2、 根据权利要求1所述的一种复合夹层结构板，其特征在于，所述的上表 板(1)与下表板(5)选用具有符合热縮冷胀特性的碳纤维复合材料单向板为基 板，其纤维方向线膨胀系数小于-1.2*10(-6)/°C且大于-1.5*10(-6)/°C，垂直于纤维 方向的线膨胀系数小于32.4*10(-6)/°C，纤维方向拉伸模量大于260GPa小于 320GPa，垂直于纤维方向拉伸模量大于lOGPa小于20Gpa。
3、 根据权利要求1所述的一种复合夹层结构板，其特征在于，所述的上胶 膜(2)和下胶膜(4)选用具有低温固化特性的结构胶，胶膜的线膨胀系数小于 30*10(-6)/°C,模量不低于8GPa。
4、 根据权利要求1所述的一种复合夹层结构板，其特征在于，所述的铝蜂 窝芯子(3)选用正六边形有空耐久铝蜂窝芯子，芯子规格为4*0. 04或5*0. 04， 芯子高度大于10mm小于30mm。
5、 根据权利要求1或2所述的一种复合夹层结构板，其特征在于，表板厚 度至少铺设五层复合，误差控制在0.05mm之内，角度误差控制在±0.5°之内。
专利摘要本实用新型公开了一种高稳定度复合夹层结构板，由上表板、上胶膜、铝蜂窝芯子、下胶膜、下表板组成。该板选用特定性能碳纤维材料和胶膜作铺层，以铝蜂窝芯作夹层，可以比较容易地实现在三个方向上同时实行较高尺寸热稳定，其稳定性能可以接近“零变形”，完全可以用来保证光学载荷光轴指向精度。本实用新型制造成本低，耐腐蚀、其热变形性能指标可以达到长度方向线膨胀系数小于0.5×10<sup>-6</sup>/℃，宽度方向线膨胀系数小于1.0×10<sup>-6</sup>/℃，厚度方向小于0.5×10<sup>-6</sup>/℃的零变形。
文档编号B32B3/12GK201067983SQ200720069328
公开日2008年6月4日 申请日期2007年4月25日 优先权日2007年4月25日
发明者张建刚, 方宝东, 申智春 申请人:上海卫星工程研究所