高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106515091A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201610958014.3B32B9/04(2006.01)(22)申请日2016.11.03B32B15/14(2006.01)B32B15/20(2006.01)(71)申请人上海卫星工程研究所B32B33/00(2006.01)地址200240上海市闵行区华宁路251号B32B37/12(2006.01)(72)发明人王舒楠赵发刚杜冬李宗周任友良(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.B32B3/08(2006.01)B32B3/12(2006.01)B32B7/08(2006.01)B32B7/12(2006.01)B32B9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板及其制备方法，包括高导热碳纤维面板、常温固化结构胶层、铝蜂窝芯子、发泡胶、热管以及定位铆钉；所述铝蜂窝芯子中设置有热管，热管周围设置有发泡胶，所述高导热碳纤维面板通过常温固化结构胶层分别铺设在铝蜂窝芯子的上下两面上。本发明解决了铝合金材料热管与碳纤维面板材料之间由于热膨胀系数不匹配引起的胶接界面抗剪切性能不足的问题。本发明利用该材料高刚度微变形及高导热的性能，使航天器碳纤维材料面板铝蜂窝板的应用范围进一步扩大，解决了航天器在轨变形及大功耗单机的散热问题。CN106515091ACN106515091A权利要求书1/1页1.一种高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板，其特征在于，包括：高导热碳纤维面板(1)、常温固化结构胶层(2)、铝蜂窝芯子(3)、发泡胶(4)以及热管(5)；所述热管(5)通过发泡胶(4)埋设在铝蜂窝芯子(3)内部；所述铝蜂窝芯子(3)的上下两个面铺设有高导热碳纤维面板(1)，所述高导热碳纤维面板(1)与铝蜂窝芯子(3)之间能够通过常温固化结构胶层(2)粘合。2.根据权利要求1所述的高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板，其特征在于，所述热管(5)的截面呈工字形；具体地，所述热管(5)包括：呈8字形的两个并列的热管管道；热管(5)的上下两端还设置有延长翼，所述延长翼的尺寸大于热管管道的直径。3.根据权利要求2所述的高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板，其特征在于，所述发泡胶(4)包覆住两个并列的热管管道，并将热管(5)与铝蜂窝芯子(3)胶接为一体；且热管(5)上下两端延长翼的外端面与铝蜂窝芯子(3)的上下端面平齐。4.根据权利要求1至3中任一项所述的高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板，其特征在于，还包括定位铆钉(6)，在所述高导热碳纤维面板(1)、常温固化结构胶层(2)、铝蜂窝芯子(3)以及热管(5)上均设置有贯穿的定位孔；定位铆钉(6)安装在该定位孔内。5.根据权利要求1所述的高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板，其特征在于，所述高导热碳纤维面板(1)为沥青基碳纤维材料制成，所述高导热碳纤维面板(1)纤维向导热系数达600W/(m·K)。6.一种高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将热管(5)与铝蜂窝芯子(3)通过发泡胶(4)进行固化，固化后形成一个由热管(5)和铝蜂窝芯子(3)组成的复合体；步骤2：在高导热碳纤维面板(1)待胶接内侧涂常温固化结构胶层(2)，并与已经固化的复合体胶合；步骤3：在热管延长翼所对应的位置处打入贯穿高导热碳纤维面板(1)、常温固化结构胶层(2)、热管延长翼、铝蜂窝芯子(3)的定位柳丁(6)进行定位和加固。7.根据权利要求6所述的高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板的制备方法，其特征在于，还包括工质填充步骤：在热管的管道内填充工质。2CN106515091A说明书1/3页高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及航天飞行器结构板材，具体地，涉及一种高导热碳纤维面板预埋热管的铝蜂窝夹层板及其制备方法。背景技术[0002]航天器结构中大量应用的蜂窝夹层结构板的上、下面板普遍采用铝合金材料。随着高分辨率卫星对在轨热变形要求的提高，高模量高强度碳纤维材料在整星结构上的应用需求逐渐扩大，当蜂窝夹层板使用碳纤维作为面板时，由于常用碳纤维材料铺备的面板导热系数只有10W/(m·K)，是铝合金材料120W/(m·K)的1/12，极大程度的限制了大功耗单机的散热，因此成为碳纤维面板蜂窝夹层板得不到广泛应用的主要原因；另一方面若在碳纤维面板蜂窝夹层板内预埋铝合金热管，碳纤维复合材料和铝合金热管的