CN109705645A - 卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层及制备方法,包括:防静电铈玻璃镀银二次表面镜、导电胶和表面处理剂;所述导电胶为由A组分、B组分和银粉按预定比例混合而成的胶粘剂;所述表面处理剂包括KH550硅烷偶联剂。本发明在保证涂层具有良好热控性能(太阳吸收比、半球发射率)的基础上,具有较好的涂层导电性能,同时经过表面处理以后,具有很好的附着力。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器热控材料技术领域,具体地,涉及卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层及制备方法。
背景技术
防静电铈玻璃镀银二次表面镜,又称光学太阳反射镜,简称“OSR”,是目前长寿命卫星最理想的热控材料之一,OSR粘贴在卫星的外表面,有效地控制卫星表面的温度,保证航天器上的仪器和设备在轨正常的运行,保证航天器在设计寿命期完成规定的任务。防静电铈玻璃镀银二次表面镜作为一类特殊的热控材料应用于航天器的热控领域,由于其施工简单,可用于金属或非金属基材,具有良好的附着性能,并有一定的导电性,因此在航天器热控领域得到越来越广泛的应用。
在外层空间环境,卫星外表面的热控材料处于超高真空、高低温交变、紫外辐照等苛刻环境中,为了保证航天器的正常工作,必须在航天器外表面使用能长时间经受苛刻环境和保持性能稳定的热控涂层,而在航天器中由于不同途径产生的静电,如果不能消散,静电压过高会破坏航天器内的电设备,因此,要求在卫星太阳基板表面具有导电性,进而要求粘贴在太阳基板表面聚酰亚胺膜上的OSR片也具有导电性,同时,对在光滑的聚酰亚胺薄膜表面粘贴OSR片以及整个粘贴的工艺过程都提出了很高的要求。所以,对于在卫星太阳基板表面(聚酰亚胺薄膜表面)粘贴OSR片的研究具有十分重要的应用背景和理论研究价值。
在卫星太阳基板聚酰亚胺薄膜表面粘贴OSR片的工艺难点有以下三点:1)基材表面凹凸不平,聚酰亚胺薄膜表面光滑,致使刮胶难度增大,附着力有待验证。2)在绝缘的聚酰亚胺薄膜表面粘贴OSR片,要求OSR片与OSR片之间导电。3)需要验证太阳翼基板是否可以整板抽真空固化。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层及制备方法。
根据本发明提供的一种卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层,包括:OSR片、导电胶和表面处理剂;
所述导电胶为由A组分、B组分和银粉按预定比例混合而成的胶粘剂;
所述表面处理剂包括KH550硅烷偶联剂。
较佳的,所述A组分、B组分包括:
601胶黏剂的组成部分,其中A组分为树脂,B组分为固化剂。
根据本发明提供的一种卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层制备方法,包括步骤:
S101、被粘贴面处理:按图纸要求,在被粘贴产品表面周围区域用胶带粘贴保护后,用金相砂纸将OSR片粘贴区域均匀打磨一遍,露出新鲜表面即可,再用无水乙醇或丙酮擦拭干净,自然晾干。
S102、布片:将已喷胶处理的布片板(从上至下分别为压敏喷胶—菲林片—压敏喷胶—KT板组成)放在工作台上,将OSR片反面朝上摆放在菲林片四方框中间居中放置。
S103、配胶:按照粘贴面积计算用胶量,然后分别称取A组分、B组分及银粉的用量,混合均匀后待用。
S104、涂胶:用刮胶板将配好的胶粘剂均匀地刮涂在产品表面,使胶粘剂全部均匀覆盖在被粘贴区域。
S105、贴片:将已贴片的布片板翻身后,OSR片朝下覆盖于被粘贴表面。布片板上菲林片外围定位线与定位轮廓/定位孔需完全对应。
S106、粘贴随炉件、OSR片:使用同批次调配的胶粘剂粘贴在随炉件上进行OSR片粘贴。
随炉件OSR片即在随炉件上粘贴OSR片,所谓随炉件即与产品的材料和工艺相同,并在同炉固化成型的试样件。用以评定制件质量,对工艺过程进行监控。
S107、封装固化:采用真空固化方式,用真空袋将整板封装后抽真空固化。
S108、清洗:确认常温保压数小时后,拆除真空袋及其它辅助材料。用脱脂棉花蘸少量无水乙醇擦除将被粘贴表面残留的胶质。放置若干小时后,用本色丝绸布蘸少量丙酮快速擦拭清洁OSR片表面多余胶质或其他多余物,最后用无尘布蘸取丙酮,以手拧无滴落为宜,缓缓擦拭一遍。按以上方法清洗处理随炉试件。
S109、完工检:按照表1各项目及要求对产品或随炉件进行检验。
S110、OSR片表面保护处理:将OSR片专用保护膜缓缓贴合于OSR片上进行保护处理。
S111、随炉件保护:保护方式参考产品表面保护方式。
较佳的,步骤S103包括:
S301、计算导电胶A组分、B组分及银粉的需要量;
S302、将A组分加入容器中;
S303、根据A组分的实际加入质量计算B组分、银粉的质量,将B组、银粉分按计算质量加入容器中;
S304、搅拌直至胶质颜色均匀。
较佳的,将A组分沿搅拌棒倒入量杯中,将B组分用滴管滴入量杯中。
较佳的,用搅拌棒沿一个方向搅拌直至胶质颜色均匀。
较佳的,所述A组分、B组分包括:
601胶黏剂的组成部分,其中A组分为树脂,B组分为固化剂。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明在保证涂层具有良好热控性能(太阳吸收比、半球发射率)的基础上,具有较好的涂层导电性能,同时经过表面处理以后,具有很好的附着力,可实施性较强,并且经受-100~+120℃300次温度冲击试验后附着力仍然良好。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层,包括:OSR片、导电胶和表面处理剂;
导电胶为由A组分、B组分和银粉按预定比例混合而成的胶粘剂;
表面处理剂包括KH550硅烷偶联剂。
较佳的,A组分、B组分包括:
601胶黏剂的组成部分,其中A组分为树脂,B组分为固化剂。
本发明还提供一种卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层制备方法,包括步骤:
S101、被粘贴面处理:按图纸要求,在被粘贴产品表面周围区域用胶带粘贴保护后,用金相砂纸将OSR片粘贴区域均匀打磨一遍,露出新鲜表面即可,再用无水乙醇或丙酮擦拭干净,自然晾干。
S102、布片:将已喷胶处理的布片板(从上至下分别为压敏喷胶—菲林片—压敏喷胶—KT板组成)放在工作台上,将OSR片反面朝上摆放在菲林片四方框中间居中放置。
S103、配胶:按照粘贴面积计算用胶量,然后分别称取A组分、B组分及银粉的用量,混合均匀后待用。
S104、涂胶:用刮胶板将配好的胶粘剂均匀地刮涂在产品表面,使胶粘剂全部均匀覆盖在被粘贴区域。
S105、贴片:将已贴片的布片板翻身后,OSR片朝下覆盖于被粘贴表面。布片板上菲林片外围定位线与定位轮廓/定位孔需完全对应。
S106、粘贴随炉件、OSR片:使用同批次调配的胶粘剂粘贴在随炉件上进行OSR片粘贴。
随炉件OSR片即在随炉件上粘贴OSR片,所谓随炉件即与产品的材料和工艺相同,并在同炉固化成型的试样件。用以评定制件质量,对工艺过程进行监控。
S107、封装固化:采用真空固化方式,用真空袋将整板封装后抽真空固化。
S108、清洗:确认常温保压数小时后,拆除真空袋及其它辅助材料。用脱脂棉花蘸少量无水乙醇擦除将被粘贴表面残留的胶质。放置若干小时后,用本色丝绸布蘸少量丙酮快速擦拭清洁OSR片表面多余胶质或其他多余物,最后用无尘布蘸取丙酮,以手拧无滴落为宜,缓缓擦拭一遍。按以上方法清洗处理随炉试件。
S109、完工检:按照表1各项目及要求对产品或随炉件进行检验。
S110、OSR片表面保护处理:将OSR片专用保护膜缓缓贴合于OSR片上进行保护处理。
S111、随炉件保护:保护方式参考产品表面保护方式。
步骤S103包括:
S301、计算导电胶A组分、B组分及银粉的需要量;
S302、将A组分加入容器中;
S303、根据A组分的实际加入质量计算B组分、银粉的质量,将B组、银粉分按计算质量加入容器中;
S304、搅拌直至胶质颜色均匀。
其中,将A组分沿搅拌棒倒入量杯中,将B组分用滴管滴入量杯中。用搅拌棒沿一个方向搅拌直至胶质颜色均匀。A组分、B组分包括:601胶黏剂的组成部分,其中A组分为树脂,B组分为固化剂。
按质量百分比:在专用导电胶中(A+B)组份占胶粘剂总质量的20~30wt%,银粉占胶粘剂总质量的70~80wt%,将胶液混合均匀待用。KH550硅烷偶联剂在涂胶前喷涂在卫星太阳翼基板表面,喷涂结束后在45℃下烘15min,然后在太阳翼基板表面涂胶,贴片,压覆固化。
表1涂层性能参数表
剥离强度
用剥离强度2N/cm~4N/cm的胶带,紧贴OSR片中间区域,用手拉起胶带一端,并使胶带与OSR表面成90°,缓慢(约5mm/s)将胶带拉离表面,观察涂层有否剥落。
半球发射率测试
采用美国AZ TECHNOLOGY公司研制的TEMP 2000A发射率测量仪测量样品在室温下3~35μm波段的半球发射率,它的测量精度为±3%,全波段重复性为±0.5%。
太阳吸收比测试
本试验采用美国珀金埃尔默(Perkin-Elmer)公司生产的LAMBDA950型紫外-可见-近红外分光光度计(UV/VIS/NIR Spectrophotometer)来测量热控涂层的太阳吸收比。它可测量的波长范围为200nm到2500nm,仪器的分辨率为0.1nm,带宽≤0.05nm,杂散光≤0.00008%T,噪声<0.0008A,光度计重复性<0.0001A,基线漂移<0.0002A/h,基线平直:±0.001A,稳定性好、基线平直度高、杂散光极低。实验中步长设为5nm,狭缝宽度设为4nm。
涂层导电性能测试
测试条件如下:
1)采用高阻计测量方法,高阻计测试电阻大于1010Ω时,误差不超过±20%;测试电阻值不大于1010Ω时,误差不超过±10%。
2)将导电基材接高压电极,将上电极做测量电极,辅助电极接地,测试涂层的体积电阻;
3)体积电阻率的计算公式为:
式中:ρv——体积电阻率,Ω·m;
Rv——体积电阻,Ω;
d——上电极直径,m;
t——试样涂层厚度,m。
热循环测试
本实验采用温度冲击箱进行热循环试验,试验条件如下:
1)试验温度:高端温度为120℃,低端温度定为-100℃;
2)循环次数:300次;
3)温控误差:高温±5℃,低温±10℃;
4)热循环装置应有两个不同温度的恒温区域,试样10s内从一个恒温区转移至另一个恒温区;
5)在高温、低温端保温5min,确保试片温度和环境温度相同;
6)试验时应采取除湿措施,防止试片表面结霜;
热循环试验后,目测检查试验试样有无开裂、剥落、起泡和变色现象,按GJB2502.2-2006和GJB 2502.3-2006规定测定试验试样的太阳吸收比和发射率。
噪声试验
此试验为鉴定级试验,总声压级145dB,试验时间2min,试验条件及控制偏差要求如下表:
表2噪声试验条件
控制方式:试验声场采用4点平均控制,4个控制传感器布置在太阳翼前后左右,控制传感器距离太阳翼约500mm,太阳翼以悬挂的方式放置于混响室中间。
试验程序:噪声试验从-9dB(表示比正式试验条件的总声压级低9dB)开始加载,以3dB为步长逐级加载至正式试验条件,并持续2分钟。声场控制数据每隔6s记录1次。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (7)
1.一种卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层,其特征在于,包括:OSR片、导电胶和表面处理剂;
所述导电胶为由A组分、B组分和银粉按预定比例混合而成的胶粘剂;
所述表面处理剂包括KH550硅烷偶联剂。
2.根据权利要求1所述的卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层,其特征在于,所述A组分、B组分包括:
601胶黏剂的组成部分,其中A组分为树脂,B组分为固化剂。
3.一种卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层制备方法,其特征在于,包括步骤:
S101、被粘贴面处理:在被粘贴产品表面周围区域用胶带粘贴保护后,用金相砂纸将OSR片粘贴区域均匀打磨,露出新鲜表面,再用无水乙醇或丙酮擦拭干净,自然晾干;
S102、布片:将已喷胶处理的布片板放在工作台上,将OSR片反面朝上摆放在菲林片四方框中间居中放置;
S103、配胶:按照粘贴面积计算用胶量,然后分别称取A组分、B组分及银粉的用量,混合均匀后待用;
S104、涂胶:用刮胶板将配好的胶粘剂均匀地刮涂在产品表面,使胶粘剂全部均匀覆盖在被粘贴区域;
S105、贴片:将已贴片的布片板翻身后,OSR片朝下覆盖于被粘贴表面,布片板上菲林片外围定位线与定位轮廓/定位孔完全对应;
S106、粘贴随炉件、OSR片:使用同批次调配的胶粘剂粘贴在随炉件上进行OSR片粘贴;
S107、封装固化:采用真空固化方式,用真空袋将整板封装后抽真空固化;
S108、清洗:确认常温保压后,拆除真空袋及其它辅助材料,用脱脂棉花蘸无水乙醇擦除将被粘贴表面残留的胶质,放置多个小时后,用本色丝绸布蘸少量丙酮快速擦拭清洁OSR片表面多余胶质或其他多余物,最后用无尘布蘸取丙酮擦拭;
S109、完工检:按要求对产品或随炉件进行检验;
S110、OSR片表面保护处理:将OSR片专用保护膜贴合于OSR片上进行保护处理;
S111、随炉件保护:将OSR片专用保护膜贴合于随炉件上进行保护处理。
4.根据权利要求3所述的卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层制备方法,其特征在于,
步骤S103包括:
S301、计算导电胶A组分、B组分及银粉的需要量;
S302、将A组分加入容器中;
S303、根据A组分的实际加入质量计算B组分、银粉的质量,将B组、银粉分按计算质量加入容器中;
S304、搅拌直至胶质颜色均匀。
5.根据权利要求4所述的卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层制备方法,其特征在于,将A组分沿搅拌棒倒入量杯中,将B组分用滴管滴入量杯中。
6.根据权利要求4所述的卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层制备方法,其特征在于,用搅拌棒沿一个方向搅拌直至胶质颜色均匀。
7.根据权利要求4所述的卫星太阳基板表面玻璃型二次表面镜热控涂层制备方法,其特征在于,所述A组分、B组分包括:
601胶黏剂的组成部分,其中A组分为树脂,B组分为固化剂。
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