一種耐候臨近空間飛艇的製作方法
2023-08-01 14:27:41 1
一種耐候臨近空間飛艇的製作方法
【專利摘要】一種耐候臨近空間飛艇，包括飛艇蒙皮，該蒙皮從外到內依次包括耐候層、底漆層、承力層、粘結層、阻氦層和熱封層，熱封層為聚氨酯薄膜，阻氦層選用鍍鋁聚酯（Al-PET）薄膜，粘結層為聚碳酸酯，承力層選用PBO平紋織物，底漆層為雙組份環氧聚醯胺，耐候層為納米氟碳塗料。本發明採用了納米氟碳塗料，增強了耐候層的自清潔效應、抗紫外線及環保能力，大大地增強了飛艇蒙皮的耐候性。本發明還涉及一種飛艇蒙皮的製造方法。
【專利說明】一種耐候臨近空間飛艇
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種飛艇，尤其涉及一種耐候臨近空間飛艇。
【背景技術】
[0002]臨近空間飛艇是隨著科學技術不斷發展起來的一種新型近空間多功能飛行平臺。它不同於飛行在航空層中的飛機、低空飛艇，也不同於工作在低軌道上的衛星，它有非常廣泛軍事及民用價值，例如在飛彈防禦、反恐、通信、遙感、空間觀測和大氣測量等方面都具有極大的應用價值。但是臨近空間飛艇飛行高度一般在20km附近，該區域空氣稀薄，密度大約是地表空氣密度的1/14，大氣壓強在5.5kPa左右，平均風速為10m/s，最大風速可達40m/s，紫外線主要是UV-B，其頻譜範圍為290?360nm，紫外線、臭氧和高能粒子輻照強度要比低空環境強很多。臨近空間空間環境對飛艇的蒙皮性能提出了更高的要求，主要體現在比強度、阻隔能力、抗紫外輻照和臭氧侵蝕、抗皺摺等方面。高性能蒙皮擔負著臨近空間飛艇輕量化的重任，蒙皮技術將是建立臨近空間飛艇平臺的基礎，成為提高飛艇服役能力和生存能力的關鍵。
[0003]一般非剛性飛艇的蒙皮主要為多層結構，通常包括耐氣候層、阻氦層、主結構層和黏貼層。現有的臨近空間飛艇蒙皮的多層之間通常都採用熱熔塗布工藝或者塗布輥的方式或者採用薄膜粘合的方式來實現彼此結合，但由於各層薄膜的厚度一般都非常薄，因此對於上述工藝的精度要求都非常高，但仍然經常不可避免地出現氣泡或者褶皺等缺陷，因此對製造出來的臨近空間飛艇蒙皮的性能也產生了不利影響。
【發明內容】
[0004]本發明旨在克服上述缺陷，提供一種臨近空間飛艇、飛艇蒙皮以及該蒙皮的製造方法，具體地，一種臨近空間飛艇，包括飛艇蒙皮，該蒙皮從外到內依次包括耐候層、底漆層、承力層、粘結層、阻氦層和熱封層，其特徵在於熱封層為聚氨酯薄膜，阻氦層選用鍍鋁聚酯(Al-PET)薄膜，粘結層為聚碳酸酯，承力層選用PBO平紋織物，底漆層為雙組份環氧聚醯胺，耐候層為納米氟碳塗料，熱封層厚度為20微米；阻氦層以PET薄膜為基膜，採用磁控濺射工藝在其上沉積一層稀薄緻密的金屬鋁膜，基材PET薄膜的面密度為60g/m2，所鍍鋁膜厚度為70納米，阻氦層厚度為32微米，粘結層厚度為15微米，承力層選用的PBO平紋織物的面密度為80g/m2，承力層厚度為150微米，底漆層的幹膜厚度為15微米，耐候層選用的納米氟碳塗料是包含納米TiO2、納米MgO、納米CaCO3、納米ZnO的高輕基含氟丙烯酸樹脂高固塗料，其中納米TiO2、納米MgO、納米CaCO3、納米ZnO的粒徑為40-50納米，它們的重量比例關係為2:1:2:2，耐候層厚度為30微米。
[0005]本發明還涉及一種製造臨近空間飛艇蒙皮的方法，包括如下步驟:
[0006](I)在承力層內表面依次塗覆粘結層、阻氦層和熱封層；粘結層厚度為15微米，阻氦層厚度為32微米，熱封層厚度為20微米；
[0007](2)在承力層外表面噴塗雙組份環氧聚醯胺底漆，採用高壓無氣噴塗，優選地壓力比37:1，噴槍距離450?620mm，噴射角75?80度，噴塗電壓27?30V，噴塗電流210?230A，噴嘴直徑:0.58?0.76mm，環境溼度:< 76%，承力層表面溫度高於露點5°C以上，噴塗一遍，幹膜膜厚15 μ m ;
[0008](3)噴塗完雙組份環氧聚醯胺底漆60分鐘之後噴塗氟碳塗料，採用高壓無氣噴塗，優選地壓力比60:1，噴槍距離400?550mm，噴嘴直徑:0.68?0.80mm,環境溼度:
<80%,噴射角86?90度，噴塗電壓29?32V，噴塗電流235?240A，優選地一道塗膜標準厚度下27攝氏度時表幹時間50分鐘，塗裝兩道；每道幹膜厚度15 μ m。
[0009]由於採用了納米氟碳塗料，C-F鍵能夠保護塗層不受到紫外線的破壞，同時增強了塗層的自清潔效應，而且其中包含的納米材料也都具備良好的抗紫外線和環保能力，因此納米氟碳塗料的使用大大地增強了飛艇蒙皮的耐候性。另外，由於承力層的外層薄膜採用了噴塗的方式，能夠使得薄膜更加均勻細緻，降低了氣泡和褶皺的出現。
【具體實施方式】
[0010]根據本發明的臨近空間飛艇蒙皮從外到內依次包括耐候層、底漆層、承力層、粘結層、阻氦層和熱封層。熱封層為聚氨酯薄膜，阻氦層選用鍍鋁聚酯(Al-PET)薄膜，粘結層為聚碳酸酯，承力層選用PBO平紋織物，底漆層為雙組份環氧聚醯胺，耐候層為納米氟碳塗料。優選地，熱封層厚度為20微米；阻氦層以PET薄膜為基膜，採用磁控濺射工藝在其上沉積一層稀薄緻密的金屬鋁膜，基材PET薄膜的面密度為60g/m2，所鍍鋁膜厚度為70納米，阻氦層厚度為32微米，粘結層厚度為15微米，承力層選用的PBO平紋織物的面密度為80g/m2，承力層厚度為150微米，底漆層的幹膜厚度為15微米，耐候層選用的納米氟碳塗料是包含納米TiO2、納米MgO、納米CaCO3、納米ZnO的高輕基含氟丙烯酸樹脂高固塗料,其中納米TiO2、納米MgO、納米CaCO3、納米ZnO為40-50納米，它們的重量比例關係為2:1:2:2，耐候層厚度為30微米。
[0011]本發明還提供一種臨近空間飛艇蒙皮的製造方法，具體包括如下步驟:
[0012]第一，在承力層內表面依次塗覆粘結層、阻氦層和熱封層；粘結層厚度為15微米，阻氦層厚度為32微米，熱封層厚度為20微米；
[0013]第二，在承力層外表面噴塗雙組份環氧聚醯胺底漆，採用高壓無氣噴塗，優選地壓力比37:1，噴槍距離450?620mm，噴射角75?80度，噴塗電壓27?30V，噴塗電流210?230A，噴嘴直徑:0.58?0.76mm，環境溼度..< 76%，承力層表面溫度高於露點5°C以上，噴塗一遍，幹膜膜厚15 μ m ;
[0014]第三，噴塗完雙組份環氧聚醯胺底漆60分鐘之後噴塗氟碳塗料，採用高壓無氣噴塗，優選地壓力比60:1，噴槍距離400?550mm，噴嘴直徑:0.68?0.80mm,環境溼度:
<80%,噴射角86?90度，噴塗電壓29?32V，噴塗電流235?240A，優選地一道塗膜標準厚度下27攝氏度時表幹時間50分鐘，塗裝兩道；每道幹膜厚度15 μ m。
[0015]由於採用了納米氟碳塗料，C-F鍵能夠保護塗層不受到紫外線的破壞，同時增強了塗層的自清潔效應，而且其中包含的納米材料也都具備良好的抗紫外線和環保能力，因此納米氟碳塗料的使用大大地增強了飛艇蒙皮的耐候性。另外，由於承力層的外層薄膜採用了噴塗的方式，能夠使得薄膜更加均勻細緻，降低了氣泡和褶皺的出現。
[0016]本領域技術人員可以根據本發明公開的內容和所掌握的本領域技術對本
【發明內容】
做出替換或變型，但是這些替換或變型都不應視為脫離本發明構思的，這些替換或變型均在本發明要求保護的權利範圍內。
【權利要求】
1.一種耐候臨近空間飛艇，包括飛艇蒙皮，該蒙皮從外到內依次包括耐候層、底漆層、承力層、粘結層、阻氦層和熱封層，其特徵在於熱封層為聚氨酯薄膜，阻氦層選用鍍鋁聚酯(Al-PET)薄膜，粘結層為聚碳酸酯，承力層選用PBO平紋織物，底漆層為雙組份環氧聚醯胺，耐候層為納米氟碳塗料，熱封層厚度為20微米；阻氦層以PET薄膜為基膜，採用磁控濺射工藝在其上沉積一層稀薄緻密的金屬鋁膜，基材PET薄膜的面密度為60g/m2，所鍍鋁膜厚度為70納米，阻氦層厚度為32微米，粘結層厚度為15微米，承力層選用的PBO平紋織物的面密度為80g/m2，承力層厚度為150微米，底漆層的幹膜厚度為15微米，耐候層選用的納米氟碳塗料是包含納米TiO2、納米MgO、納米CaCO3、納米ZnO的高輕基含氟丙烯酸樹脂高固塗料，其中納米TiO2、納米MgO、納米CaCO3、納米ZnO的粒徑為40-50納米，它們的重量比例關係為2:1:2:2，耐候層厚度為30微米。
2.一種臨近空間飛艇蒙皮，該蒙皮從外到內依次包括耐候層、底漆層、承力層、粘結層、阻氦層和熱封層，其特徵在於熱封層為聚氨酯薄膜，阻氦層選用鍍鋁聚酯(Al-PET)薄膜，粘結層為聚碳酸酯，承力層選用PBO平紋織物，底漆層為雙組份環氧聚醯胺，耐候層為納米氟碳塗料，熱封層厚度為20微米；阻氦層以PET薄膜為基膜，採用磁控濺射工藝在其上沉積一層稀薄緻密的金屬鋁膜，基材PET薄膜的面密度為60g/m2，所鍍鋁膜厚度為70納米，阻氦層厚度為32微米，粘結層厚度為15微米，承力層選用的PBO平紋織物的面密度為80g/m2，承力層厚度為150微米，底漆層的幹膜厚度為15微米，耐候層選用的納米氟碳塗料是包含納米TiO2、納米MgO、納米CaCO3、納米ZnO的高輕基含氟丙烯酸樹脂高固塗料,其中納米Ti02、納米MgO、納米CaCO3、納米ZnO的粒徑為40-50納米，它們的重量比例關係為2:1:2: 2，耐候層厚度為30微米。
3.—種製造根據權利要求2所述的臨近空間飛艇蒙皮的方法，包括如下步驟: (1)在承力層內表面依次塗覆粘結層、阻氦層和熱封層；粘結層厚度為15微米，阻氦層厚度為32微米，熱封層厚度為20微米； (2)在承力層外表面噴塗雙組份環氧聚醯胺底漆，採用高壓無氣噴塗，優選地壓力比37:1,噴槍距離450?620mm，噴射角75?80度，噴塗電壓27?30V，噴塗電流210?230A，噴嘴直徑:0.58?0.76mm，環境溼度:< 76%，承力層表面溫度高於露點5°C以上，噴塗一遍，幹膜膜厚15 μ m ; (3)噴塗完雙組份環氧聚醯胺底漆60分鐘之後噴塗氟碳塗料，採用高壓無氣噴塗，優選地壓力比60:1,噴槍距離400?550mm,噴嘴直徑:0.68?0.80mm,環境溼度:< 80%,噴射角86?90度，噴塗電壓29?32V，噴塗電流235?240A，優選地一道塗膜標準厚度下27攝氏度時表幹時間50分鐘，塗裝兩道；每道幹膜厚度15 μ m。
【文檔編號】B32B27/34GK103587673SQ201310510885
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月26日 優先權日:2013年10月26日
【發明者】張俊 申請人:溧陽市哈大成果轉化中心有限公司