專利名稱：：寬幅連續(xù)磁控濺射鍍膜輥正反螺旋流冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型為寬幅柔性基底連續(xù)磁控濺射鍍膜輥中的正反螺旋流恒溫冷卻結(jié)構(gòu)，屬于冷卻裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：空間環(huán)境復(fù)雜，為了衛(wèi)星長期安全工作，使用柔性熱控材料是十分必要的。衛(wèi)星等航天器整星包敷柔性熱控材料，它起到熱控、防靜電等作用，目前所需柔性熱控材料為幅寬1.2m。采用磁控濺射技術(shù)在柔性基底上鍍制膜層形成柔性熱控材料，鍍膜輥為不銹鋼圓柱桶體，隨著鍍膜輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)柔性基底的移動(dòng)連續(xù)成膜，在鍍膜過程中，基底溫度對(duì)柔性熱控材料的性能會(huì)產(chǎn)生很大的影響，如果鍍膜輥冷卻方式和效果不好，會(huì)造成基底溫度隨鍍膜過程的進(jìn)行而產(chǎn)生明顯的升高或不均勻，影響大面積成膜的工藝穩(wěn)定性和性能一致性，甚至造成批次性報(bào)廢。現(xiàn)有的鍍膜輥表面軸向單向流冷卻結(jié)構(gòu)、表面軸向雙向流冷卻結(jié)構(gòu)、表面單向螺旋流冷卻結(jié)構(gòu)，冷卻效果和溫度均勻性不是非常理想。而且，循環(huán)冷液在鍍膜輥表面上的流動(dòng)和排布方式，例如冷液導(dǎo)流管在鍍膜輥圓柱表面是軸向排布還是螺旋排布，冷液流動(dòng)方向是表面軸向雙向流還是單向流，表面螺旋單向流還是雙向流，對(duì)冷卻效果，特別是鍍膜輥表面溫度均勻性有較大的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決鍍膜輥冷卻效果和溫度均勻性更好的問題而提供了一種寬幅連續(xù)磁控濺射鍍膜輥正反螺旋流冷卻結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的寬幅連續(xù)磁控濺射鍍膜輥正反螺旋流冷卻結(jié)構(gòu)包括外不銹鋼薄層、冷液進(jìn)出正反雙螺旋槽不銹鋼內(nèi)襯、冷卻液導(dǎo)流管、鍍膜輥兩端端面、旋轉(zhuǎn)軸和螺旋槽。鍍膜輥為不銹鋼圓柱桶體。外不銹鋼薄層為圓柱筒體，冷液進(jìn)出正反雙螺旋流槽不銹鋼內(nèi)襯為圓柱筒體，它緊貼在外不銹鋼薄層下，雙螺旋槽每個(gè)槽寬與槽深之比為3比2，雙槽之間的間距與槽深一致，冷卻液導(dǎo)流管鑲嵌在不銹鋼內(nèi)襯的雙螺旋槽內(nèi)'，通過鍍膜輥兩端端面將外不銹鋼薄層和不銹鋼內(nèi)襯支撐在鍍膜輥旋轉(zhuǎn)軸上，循環(huán)冷液導(dǎo)流管進(jìn)出口在鍍膜輥同一側(cè)端面，進(jìn)出冷液兩管在不銹鋼內(nèi)襯中并排緊靠組成雙管按照表面雙螺旋方式繞制。工作時(shí)，鍍膜輥冷卻液在外不銹鋼薄層下的導(dǎo)流管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，同時(shí)制冷系統(tǒng)按照設(shè)定的溫度和流量向鍍膜輥提供恒溫冷液，磁控濺射巻繞鍍膜時(shí)大量余熱將依賴鍍膜輥中恒溫冷卻液帶走，濺射余熱依次通過基底材料、鍍膜輥表面不銹鋼薄層，被循環(huán)冷液吸收帶走。鍍膜輥冷卻表面軸向溫差小于rc，0.16MPa的進(jìn)出口壓差滿足工作要求，冷液流量要求為4m3。有益效果與表面軸向單向流冷卻結(jié)構(gòu)、表面軸向雙向流冷卻結(jié)構(gòu)、表面單向螺旋流冷卻結(jié)構(gòu)相比，正反雙螺旋流結(jié)構(gòu)的冷卻效果和溫度均勻性更好，循環(huán)冷液進(jìn)出口壓差也容易實(shí)現(xiàn)。圖1為鍍膜輥表面正反螺旋流結(jié)構(gòu)。圖2為鍍膜輥軸向剖面雙螺旋槽結(jié)構(gòu)。其中1-外不銹鋼薄層、2-冷液進(jìn)出正反雙螺旋流槽不銹鋼內(nèi)襯、3-鍍膜輥兩端端面、4-旋轉(zhuǎn)軸、5-冷卻液導(dǎo)流管、6-螺旋槽。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖1和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。恒溫冷卻液在正反螺旋槽6內(nèi)的冷卻液導(dǎo)流管5中流動(dòng)，正反螺旋流槽分布在冷液進(jìn)出正反雙螺旋流槽不銹鋼內(nèi)襯2中，冷液進(jìn)出正反雙螺旋流槽不銹鋼內(nèi)襯2在鍍膜輥表面外不銹鋼薄層1下，冷卻液導(dǎo)流管5進(jìn)出口在鍍膜輥兩端端面3同一側(cè)，冷卻液導(dǎo)流管5雙管按照表面雙螺旋方式繞制。制冷系統(tǒng)按照設(shè)定的溫度和流量向需要冷卻的鍍膜輥提供恒溫冷液。磁控濺射巻繞鍍膜時(shí)大量余熱將依賴鍍膜輥中恒溫冷卻液帶走，濺射余熱依次通過基底材料、鍍膜輥表面外不銹鋼薄層1，被循環(huán)冷液吸收帶走。循環(huán)冷液在不銹鋼鍍膜輥上的流動(dòng)排布方式對(duì)冷卻效果，特別是冷卻輥表面溫度均勻性有較大的影響。正反螺旋流結(jié)構(gòu)需要較大的循環(huán)冷液壓力，但溫度均勻性與其它循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)冷卻效果相比性能最好。冷卻鍍膜輥表面軸向溫差小于rC，0.16MPa的進(jìn)出口壓差可以滿足工作要求，冷液流量要求為4m3。例l:在25um厚，1.2m幅寬聚酰亞胺基底上，采用鍍膜輥表面正反螺旋流冷卻結(jié)構(gòu)，溫度設(shè)定為KTC，應(yīng)用磁控濺射方法，一面鍍ITO透明導(dǎo)電膜，另一面鍍Al膜，鍍制50m長度產(chǎn)品，測試ITO透明導(dǎo)電膜表面電阻率和Al膜面太陽吸收率和半球發(fā)射率，結(jié)果如表l、表2所示表1鍍膜輥溫度設(shè)定為1(TC下表面電阻率測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2鍍膜輥溫度設(shè)定為icrc下太陽吸收率和半球發(fā)射率測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通過鍍膜輥冷卻方式和冷卻工藝研究，解決了在批量生產(chǎn)中因?yàn)殄兡ぽ佭^熱而造成批次性報(bào)廢或連續(xù)鍍膜過程薄膜性能的差異的問題，ITO膜的表面電阻率和Al膜面的太陽吸收率和半球發(fā)射率指標(biāo)在幅寬和長度方向的均勻性非常好，同時(shí)在基底冷卻工藝研究中，找到了最佳鍍膜輥冷卻溫度，為制備大批量產(chǎn)品提供了技術(shù)保證。權(quán)利要求1.寬幅連續(xù)磁控濺射鍍膜輥正反螺旋流冷卻結(jié)構(gòu)，包括外不銹鋼薄層(1)、冷液進(jìn)出正反雙螺旋槽不銹鋼內(nèi)襯(2)、冷卻液導(dǎo)流管(5)，鍍膜輥兩端端面(3)和旋轉(zhuǎn)軸(4)；其特征是外不銹鋼薄層(1)為圓柱筒體，冷液進(jìn)出正反雙螺旋流槽不銹鋼內(nèi)襯(2)為圓柱筒體，它緊貼在外不銹鋼薄層(1)下，冷卻液導(dǎo)流管(5)鑲嵌在冷液進(jìn)出正反雙螺旋槽不銹鋼內(nèi)襯(2)的雙螺旋槽內(nèi)，通過鍍膜輥兩端端面(3)將外不銹鋼薄層(1)和冷液進(jìn)出正反雙螺旋槽不銹鋼內(nèi)襯(2)支撐在鍍膜輥旋轉(zhuǎn)軸(4)上，冷液導(dǎo)流管(5)進(jìn)出口在鍍膜輥同一側(cè)端面，進(jìn)出冷液兩管在冷液進(jìn)出正反雙螺旋槽不銹鋼內(nèi)襯(2)中并排緊靠組成雙管按照表面雙螺旋方式繞制到鍍膜輥同一側(cè)。專利摘要寬幅柔性磁控濺射鍍膜輥的正反螺旋流冷卻結(jié)構(gòu)，包括外不銹鋼薄層、冷液進(jìn)出正反雙螺旋槽不銹鋼內(nèi)襯、冷卻液導(dǎo)流管，鍍膜輥兩端端面、旋轉(zhuǎn)軸和螺旋槽，外不銹鋼薄層為圓柱筒體，冷液進(jìn)出正反雙螺旋流槽不銹鋼內(nèi)襯為圓柱筒體，它緊貼在外不銹鋼薄層下，冷卻液導(dǎo)流管鑲嵌在不銹鋼內(nèi)襯的雙螺旋槽內(nèi)，通過鍍膜輥兩端端面將外不銹鋼薄層和不銹鋼內(nèi)襯支撐在鍍膜輥旋轉(zhuǎn)軸上，循環(huán)冷液導(dǎo)流管進(jìn)出口在鍍膜輥同一側(cè)端面，進(jìn)出冷液兩管在不銹鋼內(nèi)襯中并排緊靠組成雙管按照表面雙螺旋方式繞制到鍍膜輥同一側(cè)；工作時(shí)，鍍膜輥冷卻液在導(dǎo)流管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)將余熱帶走，它的冷卻效果和溫度均勻性更好，循環(huán)冷液進(jìn)出口壓差也容易實(shí)現(xiàn)。文檔編號(hào)C23C14/35GK201241182SQ20082011797公開日2009年5月20日申請(qǐng)日期2008年6月2日優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日發(fā)明者馮煜東,藝王,王志民,慨趙申請(qǐng)人:中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一○研究所