[发明专利]微纳卫星用铝基太阳电池板的贴膜方法

说明书

本发明公开了一种微纳卫星用铝基太阳电池板的贴膜方法，包括铝基板打磨、基板清洗、铝基板刮胶、聚酰亚胺膜与铝基板粘接、加压固化、聚酰亚胺膜修剪，其中加压固化为将粘接完聚酰亚胺膜的铝基板放在铺有打印纸的玻璃板上,在铝基板正面覆盖1～4层打印纸,将放有铝基板的玻璃板放入加压设备中,上下表面铺设不沾布进行加压，抽真空‑0.5MPa～‑0.1MPa同时进行加热50～80℃，持续时间2～3小时后从加压设备中取出。按本发明方法进行贴膜，满足太阳电池对基板平面度和绝缘要求的同时，经受卫星在轨空间真空环境和‑100℃～+100℃近29000次高低温循冲击，可以保证聚酰亚胺膜与基板的粘接牢固度。

技术领域

本发明属于微纳卫星太阳电池领域，特别是涉及一种微纳卫星用铝基太阳电池板的贴膜方法。

背景技术

目前航天器太阳电池阵基板材料大部分采用传统的碳纤维铝蜂窝基板，铝蜂窝基板具有展开刚度好、重量轻等特点。随着商业航天的发展，微纳卫星平台依托其研制成本低、研制周期短等优势，逐步进入低成本商业航天市场。受到商业卫星研制成本制约，低成本铝基板太阳电池阵有了一定的发展空间，微纳卫星采用粘接在铝合金结构基板表面的太阳电池为卫星提供能量来源。由于三结砷化镓太阳电池背面即为电路的正电极，要求太阳电池与铝基板导体之间绝缘安装。为了满足太阳电池与基板的绝缘性能要求，需要在铝基板表面粘贴一层聚酰亚胺膜。受到太阳电池粘贴工艺和卫星经历真空、高低温交变等严酷的空间环境考验，对太阳电池板贴膜工艺提出严格的要求：

(1)贴膜后基板表面应清洁、无污染物、无划痕；

(2)贴膜后不得存在直径大于3mm的气泡；

(3)基板安装孔不得有胶残留等多余物；

(4)基板任一局部(125mm×125mm)平面度不大于0.2mm；

(5)聚酰亚胺膜表面与基板绝缘电阻应不小于20MΩ(在DC 250V下)。

(6)在轨工艺考核温度-100℃～+100℃，考核寿命5年，高低温循环次数29000次；

目前碳纤维铝蜂窝基板有一套成熟的贴膜工艺，针对微纳卫星用铝合金太阳电池基板贴膜技术，经检索未见有相关的成熟技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种微纳卫星用铝基太阳电池板的贴膜方法，考虑到微纳卫星具有生产周期短，结构复杂、灵活多变的特点，满足空间高低温循环、真空等环境的使用要求，并大大缩短生产周期并降低成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种微纳卫星用铝基太阳电池板的贴膜方法，铝基板贴膜工艺的环境要求为：温度23℃±5℃，相对湿度30％～60％，洁净度10万级，具体包括以下步骤：

(1)铝基板打磨：用金相砂纸打磨铝基板待粘接面，直至铝基板待粘接面露出粗糙纹路为止，打磨后检查铝基板任一局部，每125mm×125mm的平面度不大于0.2mm；

(2)基板清洗：铝基板及聚酰亚胺膜待粘接面用半干无水乙醇棉球擦拭，然后用半干丙酮棉球擦拭，目视最后擦拭的棉球不发黄；

(3)铝基板刮胶：将80～160目丝网框架平放于铝基板待粘接处，用刮刀蘸取环氧胶粘剂，刮刀刀面与铝基板倾斜，用力刮胶，整个待粘面刮满环氧胶后拿下丝网框架；

(4)聚酰亚胺膜与铝基板粘接：将聚酰亚胺膜的一端对准铝基板边缘粘接固定，缓慢放下聚酰亚胺膜，用刮板缓慢赶压聚酰亚胺膜，赶出膜内粘接过程中产生的气泡；每粘接好一个区域，再进行下一个区域的赶压粘接，使聚酰亚胺膜逐渐与基板粘接；