卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法

本发明涉及镀膜，特别是涉及一种卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法。

背景技术：

1、伴随着航天领域的快速发展，各种构型的太阳翼层出不穷，同时也衍生出各种各样结构的太阳翼铰链，典型结构如涡簧驱动锲入锁定式(cn 204355286u)、阻尼弹簧合页式(cn 109760856 a和cn 113002804 a等等。基于空间环境的使用特点，在卫星太阳翼铰链公铰，母铰，卷尺弹簧，销轴以及索轮组件等关键部件表面要进行镀膜处理，来防止深冷空间温度过低带来的冷焊故障风险以及提升活动部件的润滑性。

2、通常应用在铰链关键部件表面的镀层有二硫化钼、氧化铝、氮化钛等。目前，常用的镀膜方式主要是物理气相沉积法(cn 113817988 a)，具体包括磁控溅射、热蒸发和离子镀膜。另外，有部分简单结构采用电化学镀膜法进行表面处理。然而，以上几种方法进行镀膜均存在所镀膜层一致性较差、膜层较厚及在母铰销孔内侧及异型结构等区域存在无法有效镀膜等问题，这会带来太阳翼铰链锁死的风险，极大降低卫星太阳翼在空间应用的可靠性。

3、基于以上问题，本发明提出一种。该方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为克服现有技术下应用物理气相沉积与电镀法进行铰链表面镀膜，在孔径内部和异型区域位置均匀性较差的缺陷，提供一种基于原子层沉积法(ald，atomlayer deposition)对太阳翼铰链关键部件进行表面镀膜的方法，可极大提升镀膜的厚度一致性及整体镀膜层的覆盖度，同样适合大批量生产；应用该方法制备的太阳翼铰链可靠性最终得到有效提升。

2、为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

3、一种卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，包括：

4、s1.将待镀膜件放入溶液进行超声清洗；

5、s2.将超声清洗后的待镀膜件吹干后放入等离子体刻蚀机进行刻蚀清洗；

6、s3.将刻蚀处理后的待镀膜件转移到紫外箱中进行表面紫外辐照；

7、s4.将紫外辐照后的待镀膜件移到原子层沉积设备中进行原子层沉积镀膜。

8、其中，步骤s1中,将待镀膜件放入3％浓度丙酮溶液中超声清洗，然后用去离子水冲洗。

9、其中，超声清洗时间为10分钟，用去离子水反复冲洗时间为3分钟。

10、其中，步骤s2中,所述等离子体刻蚀机的功率为1.5kw。

11、其中，步骤s2中,用所述等离子体刻蚀机进行刻蚀清洗处理时，待启辉后稳定刻蚀处理1.5分钟。

12、其中，步骤s3中,所述紫外箱中，进行表面紫外辐照的紫外灯波长为185nm～268nm，小于220nm波长的光谱范围占比不超过7％。

13、其中，步骤s3中,所述紫外箱中，进行表面紫外辐照的时间为20分钟。

14、其中，步骤s3中,所述紫外箱中，进行表面紫外辐照的紫外灯的功率为200w。

15、其中，步骤s1中,将超声清洗后的待镀膜件用高纯的氮气吹干后，放入干燥盒中转移到等离子体刻蚀机中。

16、其中，步骤s1前，还包括步骤：

17、将加工成型的金属件进行打磨抛光处理，然后放入到配制的清洗剂后进行超声清洗，形成待镀膜件；所述清洗剂由体积比为10％的硫酸、10％的盐酸、10％的硅酸钠、10％的柠檬酸、10％的三乙醇胺及50％的去离子水混合而成。

18、采用本发明的方法制备的铰链表面镀膜层一致性好，附着力佳，可以有效提升卫星太阳翼展开过程的可靠性。

技术特征：

1.卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，步骤s1中,将待镀膜件放入3％浓度丙酮溶液中超声清洗，然后用去离子水冲洗。

3.根据权利要求2所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，超声清洗时间为10分钟，用去离子水反复冲洗时间为3分钟。

4.根据权利要求1所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，步骤s2中,所述等离子体刻蚀机的功率为1.5kw。

5.根据权利要求1所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，步骤s2中,用所述等离子体刻蚀机进行刻蚀清洗处理时，待启辉后稳定刻蚀处理1.5分钟。

6.根据权利要求1所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，步骤s3中,所述紫外箱中，进行表面紫外辐照的紫外灯波长为185nm～268nm，小于220nm波长的光谱范围占比不超过7％。

7.根据权利要求1所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，步骤s3中,所述紫外箱中，进行表面紫外辐照的时间为20分钟。

8.根据权利要求1所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，步骤s3中,所述紫外箱中，进行表面紫外辐照的紫外灯的功率为200w。

9.根据权利要求1所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，步骤s1中,将超声清洗后的待镀膜件用高纯的氮气吹干后，放入干燥盒中转移到等离子体刻蚀机中。

10.根据权利要求1所述卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，其特征在于，步骤s1前，还包括步骤：

技术总结
本发明公开一种卫星太阳翼铰链中展开及锁定机构关键部件表面膜层的制备方法，包括：将待镀膜件放入溶液进行超声清洗；将超声清洗后的待镀膜件吹干后放入等离子体刻蚀机进行刻蚀清洗；将刻蚀清洗处理后的待镀膜件转移到紫外箱中进行表面紫外辐照；将紫外辐照后的待镀膜件移到原子层沉积设备中进行原子导沉积镀膜。采用本发明的方法制备的铰链表面镀膜层一致性好，附着力佳，可以有效提升卫星太阳翼展开过程的可靠性。

技术研发人员：黄洪昌,李君兰,闫煜诚,张家豪,王东宇,张大卫
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24