一種雷電防護表面膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雷電防護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雷電防護表面膜，本發(fā)明還涉及上述雷電防護膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀60年代以來，隨著航天、航空領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對材料的要求也越來越高。為了滿足輕質(zhì)、高強度等要求，高性能復(fù)合材料越來越受到人們的重視。目前復(fù)合材料在航天、航空、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，使用復(fù)合材料替代傳統(tǒng)金屬材料，已經(jīng)成為航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。據(jù)統(tǒng)計，美國“全球鷹”無人機復(fù)合材料用量約為結(jié)構(gòu)總重量的65%，波音B787的復(fù)合材料應(yīng)用比例超過50 %，而空客最近試飛的A350XWB的復(fù)合材料用量達到了52%。
[0003]與傳統(tǒng)金屬材料相比，復(fù)合材料具有多方面優(yōu)勢，但是復(fù)合材料的導(dǎo)電性較差，當(dāng)其遭遇雷擊時，不能將電流迅速導(dǎo)走，從而導(dǎo)致材料內(nèi)部溫度上升，對材料造成損傷。如果雷電能量較大的話，甚至有可能造成復(fù)合材料部件整體破壞，危及人身安全。
[0004]近年來，國內(nèi)外在飛機設(shè)計中已經(jīng)考慮到雷電防護的問題，最常用的方法有:(1)采用從機身和機翼伸出的放電刷；(2)采用導(dǎo)流條把機身的不良導(dǎo)體部件與金屬件連接，疏導(dǎo)電流；(3)在復(fù)合材料表面噴涂金屬粒子或?qū)⒔饘俳z編織入復(fù)合材料內(nèi)。隨著復(fù)合材料的大量使用，這些防護措施還遠遠不夠，將金屬網(wǎng)編織到復(fù)合材料內(nèi)，會造成金屬腐蝕，從而影響防雷效果，維護時需要對復(fù)合材料進行破壞，維護成本高。目前國內(nèi)對于復(fù)合材料的雷電防護研宄還處于起步階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種雷電防護表面膜，維護方便。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供上述雷電防護表面膜的制備方法。
[0007]本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是，一種雷電防護表面膜，包括通過膠黏劑粘接的金屬網(wǎng)格和高阻層，膠黏劑充滿金屬網(wǎng)格的網(wǎng)格，高阻層的另一面粘接有表面膠膜，表面膠膜上覆蓋有襯紙。
[0008]本發(fā)明的第一種技術(shù)方案的特點還在于:
[0009]金屬網(wǎng)格為鋁箔網(wǎng)或銅箔網(wǎng)。
[0010]金屬網(wǎng)格的網(wǎng)格面積為金屬網(wǎng)格總面積的60% -90%。
[0011 ] 膠黏劑為環(huán)氧膠黏劑。
[0012]高阻層為聚乙烯或聚酯或聚酰亞胺中的任意一種。
[0013]表面膠膜為環(huán)氧樹脂。
[0014]本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是，一種雷電防護表面膜的制備方法，具體按照以下步驟實施:
[0015]步驟1、金屬網(wǎng)格表面處理
[0016]用酒精清洗金屬網(wǎng)格表面，之后配置偶聯(lián)劑溶液，將偶聯(lián)劑溶液涂在金屬網(wǎng)格表面上，在室溫下干燥靜置一段時間；
[0017]步驟2、金屬網(wǎng)格與高阻層粘接
[0018]將步驟I中經(jīng)過表面處理的金屬網(wǎng)格固定在模具上，然后再在金屬網(wǎng)格表面均勻涂上一層膠黏劑，同時，膠黏劑充滿金屬網(wǎng)格的網(wǎng)格，選取與金屬網(wǎng)格尺寸相同的高阻層，用酒精清洗高阻層其中一個表面，然后將清洗后的高阻層的表面覆蓋在膠黏劑表面，然后室溫下放置至膠黏劑固化；
[0019]步驟3、高阻層涂覆表面膠膜
[0020]用酒精清洗步驟2中與金屬網(wǎng)格粘接后的高阻層的另一表面，然后在高阻層的另一表面均勻涂上一層表面膠膜；
[0021]步驟4、襯紙包覆表面膠膜
[0022]選取與金屬網(wǎng)格尺寸相同的襯紙，將襯紙慢慢覆蓋在表面膠膜上，最后裁剪和修復(fù)邊緣即得到雷電防護表面膜。
[0023]本發(fā)明的第二種技術(shù)方案的特點還在于:
[0024]步驟I中偶聯(lián)劑由體積濃度為1-2 %的KH550和體積濃度為98_99 %的分析純酒精混合組成的，以上各組分的體積百分比之和為100%。
[0025]步驟I中在室溫下干燥靜置直至分析純酒精完全揮發(fā)。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:將表面膜與雷電防護性能結(jié)合起來，金屬網(wǎng)格提供了良好的雷電通道；高阻層將表面膜與金屬網(wǎng)格隔離開，保證雷電能量完全通過金屬網(wǎng)格，防止因能量過大，有部分電流到達復(fù)合材料表面而造成破壞；表面膜可以對復(fù)合材料表面進行保護，并減小表面缺陷；當(dāng)材料遭受雷擊后，可將損壞的膠膜撕下更換，維護十分方便。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明雷電防護表面膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明雷電防護表面膜的俯視圖；
[0029]圖3是本發(fā)明雷電防護表面膜在風(fēng)機上應(yīng)用的示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明雷電防護表面膜在風(fēng)機葉片上應(yīng)用的示意圖；
[0031]圖5是本發(fā)明雷電防護表面膜在飛機上使用示意圖。
[0032]圖中，1.金屬網(wǎng)格，2.膠黏劑，3.高阻層，4.表面膠膜，5.襯紙。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0034]一種雷電防護表面膜，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括通過膠黏劑2粘接的金屬網(wǎng)格I和高阻層3，膠黏劑2充滿金屬網(wǎng)格I的網(wǎng)格，高阻層3的另一面粘接有表面膠膜4，表面膠膜4上覆蓋有襯紙5。
[0035]其中，金屬網(wǎng)格I為鋁箔網(wǎng)或銅箔網(wǎng)。
[0036]金屬網(wǎng)格I的網(wǎng)格面積為金屬網(wǎng)格I總面積的60% -90%。
[0037]膠黏劑2為環(huán)氧膠黏劑。
[0038]高阻層3為聚乙烯或聚酯或聚酰亞胺中的任意一種。
[0039]表面膠膜4為環(huán)氧樹脂。
[0040]實施例1
[0041]以金屬網(wǎng)格I為銅箔網(wǎng)格、高阻層3以聚酰亞胺為例。
[0042]一種雷電防護表面膜的制備方法，具體按照以下步驟實施:
[0043]步驟1、金屬網(wǎng)格I表面處理
[0044]選取尺寸為100X 1000X0.15mm的銅箔網(wǎng)格，網(wǎng)格面積占銅箔網(wǎng)格總面積的60%,用酒精清洗銅箔網(wǎng)格表面，之后配置偶聯(lián)劑溶液(偶聯(lián)劑由體積濃度為2%的KH550和體積濃度為98%的分析純酒精混合組成的)，使用刷子將偶聯(lián)劑溶液在銅箔網(wǎng)格表面輕輕刷一層，在室溫下干燥靜置直至分析純酒精溶液完全揮發(fā)；
[0045]步驟2、金屬網(wǎng)格I與高阻層3粘接
[0046]將步驟I中經(jīng)過表面處理的銅箔網(wǎng)格固定在模具上，然后再在銅箔網(wǎng)格表面均勻涂上一層環(huán)氧膠黏劑2，保證環(huán)氧膠黏劑2充分將網(wǎng)格填充，并稍微高出網(wǎng)格表面，選取尺寸為100X 100mm的聚酰亞胺帶，聚酰亞胺帶的表面用酒精溶液清洗干凈，之后將其慢慢覆蓋在環(huán)氧膠黏劑2表面，盡量使膠黏劑2與聚酰亞胺緊密貼合，之間無縫隙和氣泡；將制備好的試件室溫下放置一段時間，保證環(huán)氧膠黏劑2固化完全；
[0047]步驟3、高阻層3涂覆表面膠膜4
[0048]用酒精溶液將聚酰亞胺的另一個表面清洗干凈，然后在其另一個表面均勻涂上一層環(huán)氧樹脂表面膠膜4，保證表面膠膜4涂覆均勻、平整；
[0049]步驟4、襯紙5包覆表面膠膜4
[0050]選取尺寸為100 X 100mm的襯紙5，將襯紙5慢慢覆蓋在環(huán)氧樹脂表面膠膜4上，盡量環(huán)氧樹脂表面膠膜4與襯紙5緊密貼合，之間無縫隙和氣泡，最后使用美工刀對邊緣進行裁剪和修復(fù)即得到雷電防護表面膜。
[0051]實施例2
[0052]以金屬網(wǎng)格I為鋁箔網(wǎng)格、高阻層3以聚酯為例。
[0053]一種雷電防護表面膜的制備方法，具體按照以下步驟實施:
[0054]步驟1、金屬網(wǎng)格I表面處理
[0055]選取尺寸為100