[发明专利]火星探测着陆巡视器用一体化天线保护罩及其制备方法

权利要求书

1.一种火星探测着陆巡视器用一体化天线保护罩，其特征在于，包括罩体(1)、防隔热漆(2)、金属铝层(3)、天线(4)；罩体(1)为弧形板结构，外弧面喷涂防隔热漆(2)，在内弧面中间指定区域内设置金属铝层(3)，内弧面上除金属铝层(3)区域外的剩余预留区域为透波工作区(5)，防隔热漆(2)、罩体(1)和金属铝层(3)构成由外到内的多梯度耦合防隔热结构，天线(4)镀印在金属铝层(3)表面上；所述罩体(1)边缘分布有安装孔(6)，天线(4)与保护罩集成一体。

2.根据权利要求1所述的一种火星探测着陆巡视器用一体化天线保护罩，其特征在于：所述防隔热漆(2)的材料为空心微球硅橡胶材料，密度范围为0.20～0.35g/cm³，介电常数在3.0～3.3范围内，损耗角正切≤0.008。

3.根据权利要求2所述的一种火星探测着陆巡视器用一体化天线保护罩，其特征在于：所述金属铝层(3)采用脉冲喷射工艺涂镀，铝层厚度范围为0.1～0.3mm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的火星探测着陆巡视器用一体化天线保护罩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据罩体(1)的形状，制造罩体成型模具，并对罩体成型模具经过高温氧化处理，使得罩体成型模具的成形面的表面粗糙度保持在3.0～3.3范围内；所述罩体成型模具包括主体阳模(7)、弧形阴模(8)和侧向挡边模(9)，主体阳模(7)的弧线成形面与弧形阴模(8)的弧形成形面分别与罩体(1)的外弧面、内弧面对应，侧向挡边模(9)连接主体阳模(7)四周边缘，弧形阴模(8)能够上下移动；

步骤二、制备石英/聚酰亚胺预浸料，石英/聚酰亚胺预浸料为聚酰亚胺树脂胶液浸渍后的石英增强纤维织物；具体制备方法为：将聚酰亚胺树脂胶液和石英增强纤维织物按照(1.5～2.8):1的质量配比进行混合浸渍，浸渍完全后室温晾置18～30h后，覆盖带有导气通道的尼龙网格薄膜；

步骤三、在主体阳模(7)表面进行石英/聚酰亚胺预浸料铺层，铺层时保证每层的预浸料纤维方向一致，得到罩体(1)预制体；

步骤四、对罩体(1)的预制体进行层间缝合；将侧向挡边模(9)安装在主体阳模(7)周围，用弧形阴模(8)压紧主体阳模(7)；

步骤五、清除罩体(1)预制体内多余的聚酰亚胺树脂胶液；

步骤六、对罩体(1)预制体进行固化；

步骤七、依次拆除弧形阴模(8)、侧向挡边模(9)和主体阳模(7)，得到罩体(1)毛坯件；

步骤八、采用数控机床对罩体(1)毛坯件的外形尺寸进行加工，并在罩体(1)边缘加工安装孔(6)；

步骤九、在罩体(1)外弧面喷涂防隔热漆(2)，控制防隔热漆(2)的厚度为2～2.5mm，喷涂防隔热漆(2)后对罩体(1)进行室温固化，室温固化时间为12～16天，环境相对湿度保持在80～90％；

步骤十、在真空无氧状态下，将真空度控制在100～110Pa范围内，在罩体(1)内弧面中部指定区域内脉冲喷射金属铝层(3)；内弧面上除金属铝层(3)区域外的剩余预留区域为透波工作区(5)；

步骤十一、在金属铝层(3)镀印上天线(4)，在金属铝层(3)上镀印天线(4)时，将镀印天线(4)的电阻值控制在2～10Ω。

5.根据权利要求4所述的一种火星探测着陆巡视器用一体化天线保护罩制备方法，其特征在于：所述步骤二中，石英增强纤维织物为SiO₂纯度为98.00％～99.95％的D型、C型、B型或A型石英织物，纤维面密度为80～230g/m²，经纬密为16×16或20×20。

6.根据权利要求4或5所述的一种火星探测着陆巡视器用一体化天线保护罩制备方法，其特征在于：所述步骤四中，对罩体(1)的预制体进行层间缝合时，所使用缝合线材为石英纤维单丝，采用“Z”字型走针线路进行缝合，缝合过程中所用的石英纤维单丝为一根连续的石英纤维单丝，不允许断开和拼接。