本發(fā)明涉及空間多層隔熱材料，具體地，涉及應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料，尤其是一方面能夠?qū)\(yùn)行于空間軌道的可展結(jié)構(gòu)起到熱保護(hù)作用，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)該空間薄壁可展結(jié)構(gòu)在軌可控展開(kāi)/收攏動(dòng)作。

背景技術(shù)：

目前，研制可靠性高、穩(wěn)定性好的空間可展結(jié)構(gòu)是大型空間結(jié)構(gòu)研究的熱點(diǎn)課題，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1-3]。以形狀記憶復(fù)合材料制備的空間智能可展結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)可控展開(kāi)-收攏預(yù)設(shè)功能，是新型空間可展結(jié)構(gòu)支撐平臺(tái)的發(fā)展方向。形狀記憶復(fù)合材料桿是最為關(guān)鍵的功能元件(主要依靠熱控制實(shí)現(xiàn)自身記憶變形以完成桁架展開(kāi)-收攏動(dòng)作)，其有效熱控制成為可展桁架研制成功與否的關(guān)鍵技術(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4,5]。空間多層隔熱材料具有極好的隔熱性能，被譽(yù)為“超級(jí)隔熱材料”，現(xiàn)已成為空間飛行器熱控制的主要手段之一。但傳統(tǒng)空間多層隔熱材料較厚，無(wú)法實(shí)現(xiàn)空間薄壁可展結(jié)構(gòu)的展開(kāi)/收攏動(dòng)作，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[6-8]。因此研制一種應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的新型空間多層打孔隔熱材料極為必要。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)富玲,陳務(wù)軍,等.國(guó)內(nèi)外可展天線最新進(jìn)展[R].浙江大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究室,1996.12.

[2]Freeland R E.Survey of deployable antenna concepts-Large space antenna systems technology[R].NASA-2269,Part I,1983:381-421.

[3]John M Hedgepeth.Primary requirements for large space structures[C].AIAA-81-0443,2rd AIAA Conf.on Large Space Platform,Feb.2-4,1981.

[4]FengLong Ji,Yong Zhu,JinLian Hu,Yan Liu,Lap-Yan Yeung,GuangDon Ye.Smart polymer fibers with shape memory effect.Smart Materials and Structures,2006,15(6):1547-1554.

[5]Yiping Liu,Ken Gall,Martin L.Dunn,Patrick McCluskey.Thermomechanics of shape memory polymer nanocomposites.Mechanics of Materials,2004,36(10):929-940.

[6]閔桂榮.衛(wèi)星熱控制技術(shù)[M].北京宇航出版社,1991.

[7]陳國(guó)邦,張鵬.低溫絕熱與傳熱技術(shù)[M].科學(xué)出版社,2004

[8]江經(jīng)善.多層隔熱材料及其在航天器上的應(yīng)用[J].宇航材料工藝,2000,30(4):17-25

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料，其特征在于，包括多層疊加的反射屏，還包括設(shè)置在相鄰層反射屏之間的多層間隔物；

一最外層反射屏的外表面涂有復(fù)合膜。

優(yōu)選地，所述應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料，僅由反射屏、間隔物、復(fù)合膜構(gòu)成。

優(yōu)選地，反射屏的層數(shù)為10層，間隔物的層數(shù)為27層，每對(duì)相鄰層反射屏之間設(shè)置有3層間隔物。

優(yōu)選地，反射屏是雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜。

優(yōu)選地，雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜的厚度為29μm，雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜的表面發(fā)射率為0.022；

在雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜中，聚酰亞胺薄膜的厚度為25μm，單面鍍鋁膜厚度為2μm。

優(yōu)選地，間隔物是超細(xì)玻璃纖維紙。

優(yōu)選地，間隔物的厚度為60μm，超細(xì)玻璃纖維紙是阻燃型的低溫絕熱紙，工作溫度范圍為-269℃～500℃。

優(yōu)選地，復(fù)合膜的表面發(fā)射率為0.85，表面太陽(yáng)吸收率為0.36。

優(yōu)選地，總厚度為2-3mm，當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)為1×10^-4W/(m·K)～4×10^-4W/(m·K)。

優(yōu)選地，反射屏經(jīng)打孔處理，打孔率為1％，打孔孔徑為2mm；間隔物在使用前進(jìn)行干燥處理，去除間隔物所夾雜的水分；所述應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料在干燥、微塵環(huán)境中組裝得到。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

相對(duì)于傳統(tǒng)的多層隔熱材料，本發(fā)明能夠有效解決空間薄壁可展結(jié)構(gòu)的空間熱保護(hù)問(wèn)題，且不影響該空間薄壁可展結(jié)構(gòu)的展開(kāi)/收攏動(dòng)作。在本發(fā)明較優(yōu)選的技術(shù)方案中，材料總厚度為2-3mm，共10層反射屏和27層間隔物，當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)為1×10^-4W/(m·K)～4×10^-4W/(m·K)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明提供的應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料的制備方式中的疊加件剪裁示意圖。

圖3為圖1中一層反射屏的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1-復(fù)合膜

2-間隔物

3-聚酰亞胺薄膜

4-真空鍍鋁層

5-反射屏

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料。

本發(fā)明具體可用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)的熱保護(hù)，所述應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料包括10層反射屏和27層間隔物；反射屏包括厚度為29μm的雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜，間隔物包括厚度為60μm的阻燃型超細(xì)玻璃纖維低溫絕熱紙。

反射屏和間隔物交替疊合，每對(duì)反射屏之間設(shè)置3層間隔物，并在最外側(cè)的反射屏的外表面涂復(fù)合膜。其中，每對(duì)反射屏是指在內(nèi)外方向上相鄰的兩層反射屏。

雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜厚度為29μm，雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜包括雙面鍍有真空鍍鋁層的聚酰亞胺薄膜。其中，聚酰亞胺薄膜厚度為25μm，單面真空鍍鋁層的鋁膜厚度為2μm，雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜的表面發(fā)射率為0.022；本發(fā)明的阻燃型超細(xì)玻璃纖維低溫絕熱紙厚度為60μm，該阻燃型超細(xì)玻璃纖維低溫絕熱紙阻燃、導(dǎo)熱系數(shù)低、均勻度好、接觸熱阻大、抗拉強(qiáng)度高、克重低、工作溫度范圍廣為-269℃～500℃；復(fù)合膜的表面發(fā)射率為0.85，表面太陽(yáng)吸收率為0.36。

雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜進(jìn)行打孔處理，打孔率為1％，孔徑為2mm；本發(fā)明的阻燃型超細(xì)玻璃纖維低溫絕熱紙進(jìn)行干燥處理；本發(fā)明在干燥、微塵環(huán)境中組裝。本發(fā)明的總厚度為2-3mm，當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)為1×10^-4W/(m·K)～4×10^-4W/(m·K)。利用本發(fā)明能夠?qū)⒖臻g薄壁可展結(jié)構(gòu)在軌實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度的誤差控制在-3℃～+3℃之間，且實(shí)現(xiàn)空間薄壁可展結(jié)構(gòu)在軌可控升溫(6℃/min)與降溫(2℃/min)，以完成空間薄壁可展結(jié)構(gòu)在軌展開(kāi)/收攏動(dòng)作。

本發(fā)明提供的應(yīng)用于空間薄壁可展結(jié)構(gòu)熱保護(hù)的空間多層打孔隔熱材料，按照以下步驟進(jìn)行制備：

步驟一：根據(jù)空間薄壁可展結(jié)構(gòu)的實(shí)際長(zhǎng)、寬尺寸，以長(zhǎng)1m、寬0.4m為例，選取長(zhǎng)1.2m、寬0.6m的10層雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜和27層阻燃型超細(xì)玻璃纖維紙；超細(xì)玻璃纖維紙為低溫絕熱紙；

步驟二：將該27層阻燃型超細(xì)玻璃纖維紙放入干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理；

步驟三：在無(wú)塵、干燥環(huán)境中，首先將1層雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜鋪展在平整試驗(yàn)臺(tái)上；接下來(lái)將3層阻燃型超細(xì)玻璃纖維紙鋪展在第一層雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜上，并將它們固定；以此方式再鋪設(shè)9層雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜和24層阻燃型超細(xì)玻璃纖維紙；

步驟四：在層層疊加的雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜和阻燃型超細(xì)玻璃纖維紙上施加壓力，使其厚度固定在2-3mm；

步驟五：如圖2所示，按照?qǐng)D2中的虛線對(duì)疊加件進(jìn)行縫合，隨后剪去多余的部分；

步驟六：步驟五所得到部件的其中一個(gè)外表面涂以復(fù)合膜。

本實(shí)施步驟一中雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜進(jìn)行打孔處理，打孔率為1％，孔徑為2mm。

本實(shí)施步驟一中雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜的厚度為29μm，其中聚酰亞胺薄膜厚度為25μm，單面鋁膜厚度為2μm，雙面鍍鋁聚酰亞胺薄膜的表面發(fā)射率為0.022。

本實(shí)施步驟一中阻燃型超細(xì)玻璃纖維紙的厚度為60μm，該阻燃型超細(xì)玻璃纖維紙阻燃、導(dǎo)熱系數(shù)低、均勻度好、接觸熱阻大、抗拉強(qiáng)度高、克重低、工作溫度范圍廣(-269℃～500℃)

本實(shí)施步驟六中復(fù)合膜的表面發(fā)射率為0.85，表面太陽(yáng)吸收率為0.36。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。