[发明专利]一种树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面金属化方法

说明书

本发明公开了一种树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面金属化方法,包括以下步骤：清洁柔性天线表面；将清洁后的柔性天线放入高功率磁控溅射设备的真空腔室；将真空腔室抽真空，建立本底真空；通入氩气；在真空腔室内形成射频气体等离子体，溅射清洗去除柔性天线表面杂质；在树脂基碳纤维复合材料表面沉积金属离子，形成柔性天线表面金属化膜层；停止通入氩气；将真空腔室放气；将柔性天线取出，即可。利用孪生靶对称双极性高功率脉冲磁控溅射技术,实现树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面高结合力金属化膜层的制备，能够防止金属化膜层在柔性天线反复卷曲的情况下发生脱落或者局部损伤而失效，提高可卷曲柔性天线的可靠性。

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，特别是涉及一种树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面金属化方法。

背景技术

高分辨率遥感对超大型反射面天线提出了需求。为了实现轻量化，一般采用树脂基碳纤维复合材料制造天线；由于运载火箭的包络限制，需要采用可卷曲柔性天线；为了满足热控需求，提高天线的寿命，必须对天线表面进行金属化处理。采用喷涂、蒸发等传统工艺制备的树脂基碳纤维复合材料表面金属化层，基本可以满足常规的、形状不发生变化的固面天线使用要求，但是对于需要反复卷曲的柔性天线，金属化膜层可能发生脱落或者局部损伤，在空间交变温度形成的热应力作用下迅速失效，无法满足使用要求。因此需要一种树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面金属化方法，实现柔性天线表面高结合力金属化膜层的制备。

现有技术中，专利CN110289487A中公开了一种利用真空镀结合激光工艺的天线制备方法，其公开了在基材表面进行气相沉积或者真空溅镀金属层，使其表面金属化，获得天线胚料，且金属层为铜层和覆盖于所述铜层的保护层,但由于其基材为固面不可变形，对于需要反复卷曲的柔性天线的适用性存在不足。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面金属化方法，利用孪生靶对称双极性高功率脉冲磁控溅射技术实现树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面高结合力金属化膜层的制备，能够实现树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面高结合力金属化膜层的制备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面金属化方法，包括以下步骤：

步骤1，清洁树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面；

步骤2，将清洁后的树脂基碳纤维复合材料柔性天线放入高功率磁控溅射设备的真空腔室，并安装固定在工作台上；

步骤3，将高功率磁控溅射设备真空腔室抽真空，建立本底真空；

步骤4，打开气阀通入氩气；

步骤5，打开射频电源，在真空腔室内形成射频气体等离子体，同时打开偏压电源，溅射清洗去除树脂基碳纤维复合材料柔性天线表面杂质；

步骤6，打开高功率脉冲磁控溅射电源与偏压电源，在树脂基碳纤维复合材料表面沉积金属离子，形成柔性天线表面金属化膜层；

步骤7，关闭气阀停止通入氩气；

步骤8，将高功率磁控溅射设备真空腔室放气；

步骤9，将树脂基碳纤维复合材料柔性天线取出，即可。

优选地，所述步骤1的树脂基碳纤维复合材料柔性天线是选用M55J/AG80复合材料通过热压罐固化工艺制备的，厚度为0.24～0.4mm，对于其他柔性非金属材料也可适用。

优选地，所述步骤2的高功率磁控溅射设备是采用孪生靶的对称双极性高功率脉冲磁控溅射设备，其他设备无法实现，因为无法产生高离化率的等离子体。

优选地，所述步骤3的本底真空为1～5×10^-3Pa。