CN106199796A - 碳纤维反射镜表面层制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳纤维反射镜表面层制备方法，属于碳纤维反射镜制备技术领域。解决了现有技术中碳纤维反射镜表面层制备方法成本高、效率低、难量产、技术复杂、制备过程传热不好且制备的碳纤维反射镜金属反射层与树脂层结合力不好，易脱离，金属化处理困难等技术问题。本发明的碳纤维反射镜的镀膜方法是先在树脂层中混入纳米导电材料，形成导电层，然后再在导电层表面镀制金属反射层。该方法一方面使树脂层具有导电性，便于金属反射层制备，增强树脂层与金属反射层的结合力；另一方面，混入纳米导电材料改善了树脂层的热膨胀性和导热性，使其在使用中更稳定。本发明的方法适用于各种类型的碳纤维反射镜，在碳纤维反射镜制备中具有广泛的应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维反射镜制造技术领域，具体涉及一种碳纤维反射镜表面层制备方法。
背景技术
碳纤维反射镜是采用碳纤维复合材料制备的反射镜，具有密度低、热性能优良、高比强度和高比刚度等优点，因此，相比于金属反射镜及玻璃反射镜等，更能满足光学反射镜的要求，所以，近年来，在空间探索、卫星遥感、卫星侦察等领域应用尤其广泛。
碳纤维反射镜由于通过碳纤维复合材料固化成型制备，因此表面通常粗糙不均匀。现有技术中，碳纤维反射镜获得光学级表面的主要途径为在成型的碳纤维反射镜镜坯表面镀一层金属镍，并对镍层精细抛光处理。但是，由于碳纤维反射镜镜坯的表面为树脂材料，直接在其上镀制金属反射层，存在着成本高、效率低、难量产、技术复杂、制备过程传热不好等问题。相应的，该工艺制备的碳纤维反射镜金属反射层与树脂层结合力不好，易脱离，金属化处理困难。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中碳纤维反射镜表面层制备方法成本高、效率低、难量产、技术复杂、制备过程传热不好且制备的碳纤维反射镜金属反射层与树脂层结合力不好，易脱离，金属化处理困难等技术问题，提供一种碳纤维反射镜表面层制备方法。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。
碳纤维反射镜表面层制备方法，是在树脂层中混入纳米导电材料，形成导电层，再在导电层上镀制金属反射层。
进一步的，在树脂层中混入纳米导电材料的方法是：在固化或者未固化的碳纤维铺层上贴胶膜，固化成型，得到导电层；
所述胶膜的材料为树脂、固化剂与纳米导电材料的复合材料。
进一步的，所述胶膜采用涂布法制备而成。
进一步的，在树脂层中混入纳米导电材料的方法是：采用真空导流工艺，将含有固化剂和纳米导电材料的树脂导入未固化的碳纤维铺层中，固化成型，得到导电层。
进一步的，在树脂层中混入纳米导电材料的方法是：在固化的碳纤维铺层表面均匀涂抹或者真空导入含有固化剂和纳米导电材料的树脂，固化成型，得到导电层。
进一步的，所述纳米导电材料为金属粉末、石墨、石墨烯中的一种或多种的混合。
进一步的，所述导电层的厚度为0.1～1.0mm。
进一步的，树脂与纳米导电材料的质量比均为10:(2～5)。
进一步的，所述固化成型为模压成型或者真空袋成型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的碳纤维反射镜表面层制备方法，在树脂层中混入纳米导电材料，形成导电层，一方面使树脂层具有导电性，便于金属反射层加工，增强树脂层与金属反射层的结合力；另一方面，混入纳米导电材料改善了树脂层的热膨胀性和导热性，使其在使用中更稳定。本发明的碳纤维反射镜表面层制备方法适用于各种类型的反射镜(凹面、凸面、平面、球面、非球面)，在碳纤维反射镜制备中具有广泛的应用场景。
附图说明
图1为本发明的碳纤维反射镜表面层制备方法制备碳纤维反射镜的结构示意图；
图中，1、碳纤维铺层，2、导电层，3、金属反射层，4、模具。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明。
如图1所示，本发明的碳纤维反射镜表面层制备方法，是先在树脂层中混入纳米导电材料，形成导电层2，然后再在导电层2表面镀制金属反射层1。
在树脂层中混入纳米导电材料的方法没有特殊限制，以下本发明提供几种优选方式：
在固化或者未固化的碳纤维铺层1上贴胶膜，固化成型，优选固化温度为120℃，压力为2-3个大气压，得到含有纳米导电材料的树脂层，即导电层2；
需要说明的是，本发明的胶膜采用涂布法制备而成，胶膜材料为环氧树脂、固化剂与纳米导电材料的复合材料，固化成型工艺可以为模压成型工艺也可以是真空袋成型工艺；
或者，
采用真空导流工艺，将含有固化剂和纳米导电材料的树脂导入未固化得碳纤维铺层1中，在高温干燥箱中固化成型，优选固化温度为120℃，得到含有纳米导电材料的树脂层，即导电层2；
或者，
在固化的碳纤维铺层1表面均匀涂抹或者真空导入含有固化剂和纳米导电材料的树脂，固化成型，得到含有纳米导电材料的树脂层，即导电层2；
需要说明的是，固化成型工艺可以为模压成型工艺也可以是真空袋成型工艺。
上述三种方式中，碳纤维铺层1的制备是本领域技术人员熟知技术，通常是在模具4上铺多层碳纤维预浸布，固化碳纤维铺层1的方式可以选用热压、模压、真空袋成型、RTM等；优选纳米导电材料为金属粉末、石墨、石墨烯中的一种或多种按任意比例的混合，树脂没有特殊限制，采用本领域技术人员常用树脂即可，可以为热塑性树脂或者热固性树脂，如环氧树脂，固化剂和树脂配合，用于树脂的固化，根据树脂的不同进行常规选择即可，没有特殊限制，树脂与纳米导电材料的质量比为10:(2～5)，树脂与固化剂的质量比为10:3，碳纤维铺层1和导电层2的厚度根据需要的碳纤维反射镜的厚度设置即可，导电层2的厚度优选为0.1～1.0mm，导电层2的厚度越厚，纳米导电材料的比例越高，效果越好。
在导电层2的表面镀制金属反射层1是本领域技术人员常规技术，金属反射层3的材料优选为金属镍，厚度根据实际需要选择即可。
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
碳纤维反射镜表面层制备方法：在未固化的碳纤维铺层1上铺3mm厚的胶膜，胶膜的材料为质量比为10:3:3的环氧树脂、固化剂、纳米铝粉的复合材料，铺完后，模压固化成型，固化参数：120℃，3个大气压，冷却后，得到含有纳米铝粉的树脂层，即导电层2，然后在导电层2上镀制1mm的镍。
实施例2
碳纤维反射镜表面层制备方法：采用真空导流工艺，将含有固化剂和石墨烯的环氧树脂导入未固化得碳纤维铺层1中(铺好的碳纤维干布中)，环氧树脂、固化剂、石墨烯粉末的质量比为10:3:2，在高温干燥箱中固化成型，固化温度为120℃，冷却后，得到2mm厚的含有石墨烯的树脂层，即导电层2，然后在导电层2上镀制1mm的镍。
实施例3
碳纤维反射镜表面层制备方法：在固化的碳纤维铺层1表面均匀涂抹5mm厚的含有固化剂和石墨的环氧树脂，环氧树脂、固化剂、石墨的质量比为10:3:2，模压固化成型，固化参数：120℃，3个大气压，冷却后，得到含有石墨的树脂层，即导电层2，然后在导电层2上镀制1mm的镍。
Claims (9)
1.碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，在树脂层中混入纳米导电材料，形成导电层，再在导电层上镀制金属反射层。
2.根据权利要求1所述的碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，在树脂层中混入纳米导电材料的方法是：在固化或者未固化的碳纤维铺层上贴胶膜，固化成型，得到导电层；
所述胶膜的材料为树脂、固化剂与纳米导电材料的复合材料。
3.根据权利要求2所述的碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，所述胶膜采用涂布法制备而成。
4.根据权利要求1所述的碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，在树脂层中混入纳米导电材料的方法是：采用真空导流工艺，将含有固化剂和纳米导电材料的树脂导入未固化的碳纤维铺层中，固化成型，得到导电层。
5.根据权利要求1所述的碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，在树脂层中混入纳米导电材料的方法是：在固化的碳纤维铺层表面均匀涂抹或者真空导入含有固化剂和纳米导电材料的树脂，固化成型，得到导电层。
6.根据权利要求1-5任何一项所述的碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，所述纳米导电材料为金属粉末、石墨、石墨烯中的一种或多种的混合。
7.根据权利要求1-5任何一项所述的碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，所述导电层的厚度为0.1～1.0mm。
8.根据权利要求1-5任何一项所述的碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，树脂与纳米导电材料的质量比均为10:(2～5)。
9.根据权利要求2或5所述的碳纤维反射镜表面层制备方法，其特征在于，所述固化成型为模压成型或者真空袋成型。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022545060A (ja) * | 2019-08-19 | 2022-10-25 | サンティアゴ・ホセ・カルタミル・ブエノ | ２次元材料を含む可動反射カバーを有する光学素子 |
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2016
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Cited By (3)
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| JP2022545060A (ja) * | 2019-08-19 | 2022-10-25 | サンティアゴ・ホセ・カルタミル・ブエノ | ２次元材料を含む可動反射カバーを有する光学素子 |
| JP2025019192A (ja) * | 2019-08-19 | 2025-02-06 | サンティアゴ・ホセ・カルタミル・ブエノ | ２次元材料を含む可動反射カバーを有する光学素子 |
| US12287476B2 (en) | 2019-08-19 | 2025-04-29 | Santiago Jose CARTAMIL BUENO | Optical element having a movable reflective cover comprising a 2-dimensional material |
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