[发明专利]一种雷电防护表面膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于雷电防护技术领域，具体涉及一种雷电防护表面膜，本发明还涉及上述雷电防护膜的制备方法。

背景技术

20世纪60年代以来，随着航天、航空领域的飞速发展，对材料的要求也越来越高。为了满足轻质、高强度等要求，高性能复合材料越来越受到人们的重视。目前复合材料在航天、航空、风力发电等领域应用非常广泛，使用复合材料替代传统金属材料，已经成为航空产业的发展趋势。据统计，美国“全球鹰”无人机复合材料用量约为结构总重量的65％，波音B787的复合材料应用比例超过50％，而空客最近试飞的A350XWB的复合材料用量达到了52％。

与传统金属材料相比，复合材料具有多方面优势，但是复合材料的导电性较差，当其遭遇雷击时，不能将电流迅速导走，从而导致材料内部温度上升，对材料造成损伤。如果雷电能量较大的话，甚至有可能造成复合材料部件整体破坏，危及人身安全。

近年来，国内外在飞机设计中已经考虑到雷电防护的问题，最常用的方法有：(1)采用从机身和机翼伸出的放电刷；(2)采用导流条把机身的不良导体部件与金属件连接，疏导电流；(3)在复合材料表面喷涂金属粒子或将金属丝编织入复合材料内。随着复合材料的大量使用，这些防护措施还远远不够，将金属网编织到复合材料内，会造成金属腐蚀，从而影响防雷效果，维护时需要对复合材料进行破坏，维护成本高。目前国内对于复合材料的雷电防护研究还处于起步阶段。

发明内容

本发明的目的是提供一种雷电防护表面膜，维护方便。

本发明的另一目的是提供上述雷电防护表面膜的制备方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种雷电防护表面膜，包括通过胶黏剂粘接的金属网格和高阻层，胶黏剂充满金属网格的网格，高阻层的另一面粘接有表面胶膜，表面胶膜上覆盖有衬纸。

本发明的第一种技术方案的特点还在于：

金属网格为铝箔网或铜箔网。

金属网格的网格面积为金属网格总面积的60％-90％。

胶黏剂为环氧胶黏剂。

高阻层为聚乙烯或聚酯或聚酰亚胺中的任意一种。

表面胶膜为环氧树脂。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种雷电防护表面膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、金属网格表面处理

用酒精清洗金属网格表面，之后配置偶联剂溶液，将偶联剂溶液涂在金属网格表面上，在室温下干燥静置一段时间；

步骤2、金属网格与高阻层粘接

将步骤1中经过表面处理的金属网格固定在模具上，然后再在金属网格表面均匀涂上一层胶黏剂，同时，胶黏剂充满金属网格的网格，选取与金属网格尺寸相同的高阻层，用酒精清洗高阻层其中一个表面，然后将清洗后的高阻层的表面覆盖在胶黏剂表面，然后室温下放置至胶黏剂固化；

步骤3、高阻层涂覆表面胶膜

用酒精清洗步骤2中与金属网格粘接后的高阻层的另一表面，然后在高阻层的另一表面均匀涂上一层表面胶膜；

步骤4、衬纸包覆表面胶膜

选取与金属网格尺寸相同的衬纸，将衬纸慢慢覆盖在表面胶膜上，最后裁剪和修复边缘即得到雷电防护表面膜。

本发明的第二种技术方案的特点还在于：

步骤1中偶联剂由体积浓度为1-2％的KH550和体积浓度为98-99％的分析纯酒精混合组成的，以上各组分的体积百分比之和为100％。

步骤1中在室温下干燥静置直至分析纯酒精完全挥发。

本发明的有益效果是：将表面膜与雷电防护性能结合起来，金属网格提供了良好的雷电通道；高阻层将表面膜与金属网格隔离开，保证雷电能量完全通过金属网格，防止因能量过大，有部分电流到达复合材料表面而造成破坏；表面膜可以对复合材料表面进行保护，并减小表面缺陷；当材料遭受雷击后，可将损坏的胶膜撕下更换，维护十分方便。

附图说明

图1是本发明雷电防护表面膜的结构示意图；

图2是本发明雷电防护表面膜的俯视图；

图3是本发明雷电防护表面膜在风机上应用的示意图；

图4是本发明雷电防护表面膜在风机叶片上应用的示意图；

图5是本发明雷电防护表面膜在飞机上使用示意图。

图中，1.金属网格，2.胶黏剂，3.高阻层，4.表面胶膜，5.衬纸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。