[发明专利]基于形状记忆聚合物复合材料铰链的平面反射阵天线及其展开方法

摘要

基于形状记忆聚合物复合材料铰链的平面反射阵天线及其展开方法。属于航天天线材料领域。现有采用机械式或充气式空间可展开天线结构存在机械结构复杂、易受冲击而损坏、成本高的问题。一种基于形状记忆聚合物复合材料铰链的平面反射阵天线，驱动铰链(8)的两个固定端连接件(1)之间通过压块(12)固定安装两片曲面的形状记忆聚合物层合板(2)，两片形状记忆聚合物层合板(2)之间背对设置，每片形状记忆聚合物层合板(2)的凹面附着加热层(3)。加热层(3)对形状记忆聚合物层合板(2)进行驱动，使形状记忆聚合物层合板(2)变软，通过机械方式，将形状记忆聚合物层合板(2)折叠收拢成O型或Z型。本发明驱动对系统的冲击小，避免了展开的剧烈冲击载荷。

主权项

1.一种基于形状记忆聚合物复合材料铰链的平面反射阵天线，其特征在于：所述平面反射阵天线包括一组驱动铰链(8)和一组基板组(9)，2‑16个基板组(9)通过多个驱动铰链与卫星或空间站主体(10)连接，同一基板组中的基板(11)之间通过多个驱动铰链(8)连接，且每个基板组(9)包括2‑5个基板(11)；每个驱动铰链(8)包括两个固定端连接件(1)，两个固定端连接件(1)之间通过压块(12)固定安装两片曲面的形状记忆聚合物层合板(2)，两片形状记忆聚合物层合板(2)之间背对设置，每片形状记忆聚合物层合板(2)的凹面附着加热层(3)，每个加热层(3)连接电源(4)；其中，每个固定端连接件(1)的两端分别为夹持端和承接端，夹持端相对的设置两片夹持片(6)，承接端设置承接芯(7)，夹持片(6)与曲面承接芯(7)上分别设置安装孔(13)，且曲面承接芯(7)具有两个与形状记忆聚合物层合板(2)相吻合的承接面；每片所述形状记忆聚合物层合板(2)的基体为形状记忆聚合物，内部包嵌的增强相为纤维增强复合材料或颗粒增强复合材料；其中，增强相的材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、石墨粉、镍粉或碳纳米管；高轨工作的情况下，形状记忆聚合物的转变温度Tt为大于170℃，小于300℃，低于低轨工作的情况下，形状记忆聚合物的转变温度Tt大于100℃，小于200℃；每片所述形状记忆聚合物层合板(2)的横截面为矩形或圆弧形；其中，所述形状记忆聚合物层合板(2)的横截面为圆弧形时，圆弧形对应的圆弧角为90°‑180°；所述加热层(3)为埋置的电阻丝、涂刷的导电胶或粘贴的电热膜中的一种；所述热层(3)为粘贴的电热膜时，粘贴加热层(3)的形状记忆聚合物层合板(2)外部包裹热缩管(5)，同时在形状记忆聚合物层合板(2)一侧的热缩管(5)外部套装隔热材料或铝箔。