一种航天用金属炉膛的加热组件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115474301A(43)申请公布日2022.12.13(21)申请号202211073064.5(22)申请日2022.09.02(71)申请人中国科学院上海硅酸盐研究所地址200050上海市长宁区定西路1295号(72)发明人张明辉刘学超邓伟杰陈锟潘秀红汤美波(74)专利代理机构上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙)31261专利代理师曹芳玲郑优丽(51)Int.Cl.H05B3/64(2006.01)H05B3/02(2006.01)H05B3/06(2006.01)H05B3/12(2006.01)H05B1/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种航天用金属炉膛的加热组件(57)摘要本发明涉及一种航天用金属炉膛的加热组件。所述航天用金属炉膛的加热组件包括：金属炉膛、以及由内到外依次设置在金属炉膛外表面的由铁铬铝加热丝螺旋缠绕形成的加热层、绝缘套管层、聚酰亚胺胶布层。本发明利用耐高温绝缘纤维套管对加热丝进行缠绕，再用金属half进行紧固，使加热组件满足航天发射的力学冲击、安全可靠性、长寿命等要求。CN115474301ACN115474301A权利要求书1/2页1.一种航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，包括：金属炉膛、以及由内到外依次设置在金属炉膛外表面的由铁铬铝加热丝螺旋缠绕形成的加热层、绝缘套管层、聚酰亚胺胶布层。2.根据权利要求1所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，所述铁铬铝加热丝表面具有绝缘保护膜；所述绝缘保护膜是铁铬铝加热丝通过高温预烧后得到；所述高温预烧的温度700～950℃，保温时间为4～12小时。3.根据权利要求1所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，将铁铬铝加热丝先套入第一耐高温绝缘纤维套管，再将内嵌有铁铬铝加热丝的第一耐高温绝缘纤维套管套入第二耐高温绝缘纤维套管中，最后螺旋缠绕在金属炉膛外表面形成加热层；所述第一耐高温绝缘纤维套管的直径0.9～1.5mm；所述第二耐高温绝缘套管的直径1.8～2.5mm；所述第一耐高温绝缘纤维套管的材质为氧化铝或石英，所述第二耐高温绝缘套管的材质为氧化铝或石英。4.根据权利要求1所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，在金属炉膛表面设置有用于填充和固定铁铬铝加热丝的螺旋形状的齿形槽；所述齿形槽的截面为矩形；所述齿形槽的宽度和深度超过铁铬铝加热丝直径的1～2mm。5.根据权利要求4所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，在齿形槽中铁铬铝加热丝进丝出和出丝处，齿形槽被削平。6.根据权利要求1所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，所述绝缘套管层由第三耐高温绝缘纤维套管螺旋缠绕金属炉膛表面1～5圈后得到；所述第三耐高温的绝缘纤维套管的直径为4～8mm，材质为氧化铝或石英；所述聚酰亚胺胶布层的总厚度为0.1mm～1mm。7.根据权利要求1所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，在铁铬铝加热丝的出丝处再套上第一耐高温绝缘纤维套管和第二耐高温绝缘纤维套管，用聚酰亚胺胶布缠紧后，最后套上陶瓷管；所述第一耐高温绝缘纤维套管的直径为0.9～1.5mm；所述第二耐高温绝缘套管的直径1.8～2.5mm；所述陶瓷管的内径为4～8mm，厚度2～4mm；所述第一耐高温绝缘纤维套管的材质为氧化铝或石英，所述第二耐高温绝缘套管的材质为氧化铝或石英；所述陶瓷管的材质为氧化铝。8.根据权利要求1所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，还包括依次分布在聚酰亚胺胶布层表面的金属half层和白金反射屏；所述金属half层的厚度为0.5～3mm；在金属half层上开孔并引出铁铬铝加热丝与导线连接；所述白金反射屏的厚度为0.02～0.06mm。9.根据权利要求1所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，还包括铁铬铝加热丝的起始或/和终止部位设置的具有不少于1个测温热电偶；所述测温热电偶的头部套有双孔陶瓷套管，热电偶丝部套4层耐高温绝缘纤维套管；所述双孔陶瓷套管的材质为氧化铝；所述耐高温绝缘纤维套管的材质为氧化铝或石英。10.根据权利要求9所述的航天用金属炉膛的加热组件，其特征在于，铬铝加热丝的起2CN115474301A权利要求书2/2页始或/和终止部位的圆周上开有不少于1个孔，用于固定测温热电偶；所述孔的深度为5～10mm，直径为4～7mm；且在孔的底部，垫有耐高温绝缘纤维布；所述高温绝缘纤维布的材质为氧化铝或石英。3CN115474301A说明书1/5页一种航天用金属炉膛的加热组件技术领域[0001]本发明涉及一种航天用金属炉膛的加热组件，属于高温加热技术领域。背景技术[0002]近年来，随着航天探索的发展，航天器飞行的越来越远，在空间生存的时间越来越长，这对于空间的电力供应