碳纤维复合材料格栅反射面研制进展

作者：鞠博文; 郝旭峰; 史耀辉; 徐宏涛; 唐靳梅; 张尉博; 钱元; 田杰; 王宇

来源：空间电子技术, 2019, 16(02): 68-73.

• 碳纤维复合材料
• 格栅结构
• 热变形
• 成型工艺
• 面型精度

为了满足某太赫兹天线高精度、高稳定的需求,采用线膨胀系数极低的全碳纤维格栅结构制备半径为1.2m的反射面。文章首先运用有限元法计算了全碳纤维格栅结构反射面的热变形情况,以验证格栅结构设计的合理性;其次,选择殷钢作为模具材料、M55J/氰酸脂复合材料作为反射面材料,采用热压罐成型工艺,在中温条件下分别固化内、外蒙皮与格栅板;再次,采用数控铣削加工形状各异的格栅筋板,并在筋板上开槽以实现格栅结构的拼装;最后,在常温条件下,利用重物加压的方式实现低应力胶接,并采用高精度摄影测量技术检测反射面的初始面型精度及热变形后精度。结果表明,采用有限元法模拟反射面降温70℃条件下的热变形为1.2μm;采用摄影测量检测30℃初始面型精度(RMS)为5.5μm,-40℃环境下面型精度(RMS)为7.8μm。文中所述工艺方法对制备高精度、高稳定复合材料天线反射面具有重要的指导意义。

• 单位
  中科院紫金山天文台; 南京航空航天大学