CN103448304A - 一种卫星用低热阻蜂窝夹层板及其制作方法 - Google Patents

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一种卫星用低热阻蜂窝夹层板及其制作方法，包括面板、与面板胶接的蜂窝芯子以及与面板和蜂窝芯子胶接的热管，热管埋置在蜂窝夹层板内部，热管高度为
Figure DDA00003641281900011
，a为蜂窝夹层板面板厚度，H为蜂窝夹层板的总厚度，蜂窝芯子高度与热管等高，面板与热管之间采用液态胶液胶粘剂胶接，涂胶厚度为0.07mm～0.1mm，面板与蜂窝芯子之间采用固态胶膜胶粘剂胶接，热管与蜂窝芯子之间采用发泡胶胶粘剂胶接，液态胶液胶粘剂是由固态胶膜胶粘剂加热熔化后得到的。本发明的蜂窝夹层板及其制作方法，通过对热管以及蜂窝芯子的高度、对蜂窝芯子与面板的胶膜厚度、对热管与面板的胶粘剂状态及涂覆厚度的控制，实现热管区域的低热阻设计。

Description

一种卫星用低热阻蜂窝夹层板及其制作方法
技术领域
本发明涉及卫星应用技术领域，更具体的说，涉及一种卫星用低热阻蜂窝夹层板及其实现方法。
背景技术
蜂窝夹层板是卫星设计中常用的一种板式结构，通常它由面板、蜂窝芯子和胶层组成，它以轻质高刚度的特性在现代卫星设计，尤其是结构设计中越来越得到应用。
热管是卫星热设计中应用较多的产品，它经常与蜂窝夹层板一起，完成夹层板上单机热量的传递。热管通常埋置在蜂窝夹层板内部或铺设在蜂窝夹层板表面。
由于蜂窝夹层板采用胶接、加温固化成型。成型后的蜂窝夹层板的面板内表面与蜂窝端面及热管表面胶膜存在众多胶膜发泡空隙，导致埋置在蜂窝夹层板内热管的热阻增加，导热能力变差；同时热管与蜂窝芯子高度差偏离较大，使蜂窝夹层板热管区域与周边区域存在凹陷现象，造成热管与发热单机不能紧密贴合，导致热管区域传热能力下降。
上述两个问题的存在，制约了预埋热管的蜂窝夹层板在大功率单机承载结构上的应用。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提出一种卫星用低热阻蜂窝夹层板及其制作方法，是在现有蜂窝夹层板设计基础上，解决由于热管与蜂窝芯子存在的高度差以及热管表面胶膜发泡孔隙造成热管区域传热能力下降问题。在保证蜂窝夹层板连接强度的前提下实现热管区域的低热阻设计，使蜂窝夹层板热管区域的传热能力提高30％左右。且该卫星蜂窝夹层板结构设计继承性高，可靠性好，研制成本低。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种卫星用低热阻蜂窝夹层板，包括面板、与面板胶接的蜂窝芯子以及与面板和蜂窝芯子胶接的热管，所述热管埋置在蜂窝夹层板内部，所述热管高度为
Figure BDA00003641281700011
，a为蜂窝夹层板面板厚度，H为蜂窝夹层板的总厚度，所述蜂窝芯子高度与热管等高，所述面板与热管之间采用液态胶液胶粘剂胶接，涂胶厚度为0.07mm～0.1mm，所述面板与蜂窝芯子之间采用固态胶膜胶粘剂胶接，所述热管与蜂窝芯子之间采用发泡胶胶粘剂胶接，所述液态胶液胶粘剂是由固态胶膜胶粘剂加热熔化后得到的。
所述蜂窝夹层板中有多根热管时，不同热管高度偏差不大于0.03mm，蜂窝芯子的高度取不同热管中厚度最大的数值。
所述蜂窝夹层板的蜂窝芯子内设置预埋件，所述预埋件高度为
Figure BDA00003641281700021
，a为蜂窝夹层板面板厚度，H为蜂窝夹层板的总厚度。
一种卫星用低热阻蜂窝夹层板的制作方法，具体步骤如下：
步骤一：根据热管高度裁剪蜂窝芯子高度，并将蜂窝芯子拉开，使蜂窝芯格呈正六边形；
步骤二：根据蜂窝夹层板的外形尺寸裁剪已展开的蜂窝芯子，去除热管区域的蜂窝芯子；
步骤三：将固态胶膜胶粘剂平整铺设在面板内表面；
步骤四：去除面板内表面与热管贴合区域的固态胶膜胶粘剂；
步骤五：将液态胶液胶粘剂均匀涂覆至面板内壁与热管贴合区域，控制涂胶量，涂胶厚度为0.07mm～0.1mm。
步骤六：将涂覆有固态胶膜胶粘剂与液态胶液胶粘剂的面板与蜂窝芯子及热管复合；
步骤七：复合后的蜂窝夹层板进行进固化炉前的工艺处理；
步骤八：将蜂窝夹层板放置热真空罐中进行固化加热成型。
本发明的有益效果是：⑴与目前常规的蜂窝夹层板设计相比，热管区域的热阻减少30％；⑵可靠性高，热管连接部位满足卫星结构的强度要求；⑶实现方法简单，易于实现，仅需在常规蜂窝夹层板设计的基础上，略加改动，即可实现；⑷材料均系航天飞行验证产品，材料来源充分，易于实现；⑸成本较低。
附图说明
图1是本发明蜂窝夹层板结构示意图；
图2是图1中的热管区域I的局部剖面放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案做进一步的描述。
在图1中，蜂窝夹层板由面板1，固态胶膜胶粘剂2，蜂窝芯子3，液态胶液胶粘剂4，热管5，发泡胶胶粘剂6，蜂窝板预埋件7构成。
采用铝合金板作为蜂窝夹层板的面板1，采用铝蜂窝芯子作为蜂窝夹层板的蜂窝芯子3，采用J-78B90℃固化胶粘剂作为面板与蜂窝芯子以及蜂窝夹层板预埋件7胶接的固态胶膜胶粘剂2，采用J-78D90℃固化胶粘剂作为热管与蜂窝芯子胶接的发泡胶胶粘剂6，采用J-78B固化胶粘剂熔化为液态胶粘剂作为面板与热管胶接的液态胶液胶粘剂4，采用高度为
Figure BDA00003641281700031
热管作为预埋热管，采用的蜂窝芯子高度与热管等高，采用的预埋件高度为
Figure BDA00003641281700032
，其中，a为蜂窝夹层板面板厚度，H为蜂窝夹层板的总厚度。
热管5是高度为
Figure BDA00003641281700033
的铝合金热管，同一块蜂窝板中不同热管高度偏差不大于0.03mm。蜂窝芯子3为高度与热管5厚度相等的铝合金蜂窝芯子。同一块蜂窝夹层板中有多根热管时，蜂窝芯子3的高度取热管5中厚度最大的数值。
所述蜂窝夹层板预埋件7高度为
Figure BDA00003641281700034
。
本发明的蜂窝夹层板的制作方法，具体包括步骤如下：
步骤一：根据热管高度裁剪蜂窝芯子高度，并将蜂窝芯子拉开，使蜂窝芯格呈正六边形；
步骤二：根据蜂窝夹层板的外形尺寸裁剪已展开的蜂窝芯子，去除热管区域的蜂窝芯子；
步骤三：将固态胶膜胶粘剂2平整铺设在面板1内表面；
步骤四：去除面板1内表面与热管5贴合区域的固态胶膜胶粘剂2；
步骤五：将液态胶液胶粘剂4均匀涂覆至面板1内壁与热管5贴合区域，控制涂胶量，涂胶厚度为0.07mm～0.1mm；
步骤六：将涂覆有固态胶膜胶粘剂2与液态胶液胶粘剂4的面板与蜂窝芯子3及热管5复合；
步骤七：复合后的蜂窝夹层板进行进固化炉前的工艺处理；
步骤八：将蜂窝夹层板放置热真空罐中进行固化加热成型。

Claims (4)

1.一种卫星用低热阻蜂窝夹层板，包括面板、与面板胶接的蜂窝芯子以及与面板和蜂窝芯子胶接的热管，所述热管埋置在蜂窝夹层板内部，其特征在于，所述热管高度为
Figure FDA00003641281600011
，a为蜂窝夹层板面板厚度，H为蜂窝夹层板的总厚度，所述蜂窝芯子高度与热管等高，所述面板与热管之间采用液态胶液胶粘剂胶接，涂胶厚度为0.07mm～0.1mm，所述面板与蜂窝芯子之间采用固态胶膜胶粘剂胶接，所述热管与蜂窝芯子之间采用发泡胶胶粘剂胶接，所述液态胶液胶粘剂是由固态胶膜胶粘剂加热熔化后得到的。 
2.根据权利要求1所述的卫星用低热阻蜂窝夹层板，其特征在于，所述蜂窝夹层板中有多根热管时，不同热管高度偏差不大于0.03mm，蜂窝芯子的高度取不同热管中厚度最大的数值。 
3.根据权利要求1所述的卫星用低热阻蜂窝夹层板，其特征在于，所述蜂窝夹层板的蜂窝芯子内设置预埋件，所述预埋件高度为
Figure FDA00003641281600012
，a为蜂窝夹层板面板厚度，H为蜂窝夹层板的总厚度。 
4.根据权利要求1所述的卫星用低热阻蜂窝夹层板的制作方法，其特征在于，具体包括步骤如下： 
步骤一：根据热管高度裁剪蜂窝芯子高度，并将蜂窝芯子拉开，使蜂窝芯格呈正六边形； 
步骤二：根据蜂窝夹层板的外形尺寸裁剪已展开的蜂窝芯子，去除热管区域的蜂窝芯子； 
步骤三：将固态胶膜胶粘剂平整铺设在面板内表面； 
步骤四：去除面板内表面与热管贴合区域的固态胶膜胶粘剂； 
步骤五：将液态胶液胶粘剂均匀涂覆至面板内壁与热管贴合区域，控制涂胶量，涂胶厚度为0.07mm～0.1mm。 
步骤六：将涂覆有固态胶膜胶粘剂与液态胶液胶粘剂的面板与蜂窝芯子及热管复合； 
步骤七：复合后的蜂窝夹层板进行进固化炉前的工艺处理； 
步骤八：将蜂窝夹层板放置热真空罐中进行固化加热成型。 
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