JPH10278155A - 複合材料の製造方法 - Google Patents
複合材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH10278155A JPH10278155A JP9089338A JP8933897A JPH10278155A JP H10278155 A JPH10278155 A JP H10278155A JP 9089338 A JP9089338 A JP 9089338A JP 8933897 A JP8933897 A JP 8933897A JP H10278155 A JPH10278155 A JP H10278155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat control
- control layer
- composite material
- resin
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
を貼り合わせた複合材料を提供する。 【解決手段】 複合材料を製造する際、カーボンクロス
等の基材に熱硬化型樹脂を含浸させたプリプレグを加熱
硬化させる前に、銀蒸着した薄いフッ化エチレンシート
にシリコーン系の粘着材のついたテープを貼り付ける。
その後、樹脂を加熱硬化させて、熱制御部材を貼り合わ
せた複合材料を製造する。
Description
る複合材料に関するものであり、さらに詳しくは例えば
人工衛星等の宇宙機器に搭載される太陽電池パドルや開
口面型アンテナ、衛星筺体に用いられ、低温下での耐性
を高めた熱制御層を持つ複合材料を提案するものであ
る。
すものであり、図において1は太陽電池を貼り付けるサ
ブストレートであり、複合材料製の表皮でハニカムコア
をサンドイッチした構造となっている。2はサブストレ
ート1どうしを結合するヒンジ機構の取り付け部であ
り、ヒンジ機構によりサブストレート1の折り畳みを可
能にして、人工衛星を打ち上げロケット内に収納するこ
とを可能にしている。3は人工衛星に電力を供給する太
陽電池セルであって、軌道上においてこのセルが太陽と
向き合う。
ドルは運用軌道上において太陽電池を貼り付けていない
面に地球方向から太陽の反射光を受けることがあり、特
に運用軌道の高度が低い場合には太陽電池セルの温度が
上昇してその発電効率が低下する。そのため発電効率の
低下を防ぐため、サブストレートの太陽の反射光を受け
る面に熱制御層を設け太陽光反射率を高めることにより
太陽電池の温度の上昇を防いでいる。
法を示すもので、まず、カーボンクロス等の基材に熱硬
化性樹脂を含浸させたプリプレグ4を加熱硬化させ複合
材料7を製造する。その後、反射層をコーティングした
フィルムに粘着材5を有する熱制御層6を複合材料7に
貼り付けていた。
ポリフッ化ビニルフィルムを、エポキシ系の樹脂で複合
材料に接着していた。
のシリコン系の塗料を塗装していた。
ッ化エチレンフィルムをエポキシ系の接着剤で複合材料
に貼り付けていた。
を蒸着したポリイミドフィルムを複合材料に貼り付けて
いた。
太陽電池パドルでは、大きな温度変化を受け、高温側で
は+130℃、低温側では−150℃に曝されることが
ある。従来の技術によって太陽電池を貼り付けていない
面に施された白色塗装あるいは接着された熱制御フィル
ムはこのような温度環境によって繰返し荷重を受ける
と、塗装面あるいは接着面ではく離を生ずることがあっ
た。特に低温側での劣化が大きく、低温下での耐性を高
め、設計上の許容範囲を含めて−160℃の低温まで耐
える熱制御層を持つ複合材料の開発が待望されていた。
御材がフィルムである場合にはそのエッジをネジ止め等
の機械的方法で固定する等の解決策があるが、反対に質
量が増加するという問題点があり質量の増加は、軽量化
が必須な衛星搭載機器にとっては極めて大きな欠点とな
る。
めになされたもので、特に−160℃の低い温度まで使
用可能な熱制御層を持つ複合材料を得ることを目的とす
る。
層を持つ複合材料は、カーボンクロス等の基材に熱硬化
性樹脂を含浸させたプリプレグを所定の方向、形状、枚
数に積層したものへ、加熱硬化させる前に、粘着材層と
反射層をコーティングしたフィルムからなる熱制御層を
設ける。その後、樹脂を加熱硬化させて、複合材料の硬
化と同時に熱制御部層を貼り合わせて製造されることを
特徴とする。発明者らは試行錯誤の結果、従来の技術で
ある、あらかじめ硬化した複合材料(プリキュアと称す
る)へ粘着材のついた熱制御層フィルムを貼り付けた場
合と比較して、本発明の複合材料の加熱硬化と同時に熱
制御層を貼り合わせた(コキュアと称する)場合には、
著しく低温でのはく離に対する耐性が改善されることを
見いだした。更に、粘着材を介さなくても複合材料と熱
制御層との接合は可能であるが、粘着材を使用しないと
低温でのはく離に対する耐性が低下することも見いだし
た。
法では、カーボンクロス等の基材に、まず常温硬化性樹
脂を含浸させる。樹脂を硬化させる前に、粘着材層と反
射層をコーティングしたフィルムからなる熱制御層を順
に設ける。その後、樹脂を硬化させて、熱制御層を持つ
複合材料を得る。
法では、カーボンクロス等の基材に、熱硬化性樹脂を含
浸させたプリプレグを加熱硬化させる前に、粘着材層と
反射層をコーティングしたフィルムからなる熱制御層を
順に設けるが、この粘着材層と熱制御層とはあらかじめ
所望の形状に加工しておく。その後、樹脂を加熱硬化さ
せて、所望の部分のみ熱制御機能を有する熱制御層を持
つ複合材料を製造する。
法では、カーボンクロス等の基材に、まず常温硬化性樹
脂を含浸させる。樹脂を硬化させる前に粘着材層と反射
層をコーティングしたフィルムからなる熱制御層を順に
設けるが、この粘着材層と熱制御層とはあらかじめ所望
の形状に加工しておく。その後、樹脂を加熱硬化させ
て、所望の部分のみ熱制御機能を有する熱制御層を持つ
複合材料を製造する。
合材料の製造工程図である。図1に従って工程を説明す
る。4はプリプレグであって、炭素繊維を織った基材
(カーボンクロスと呼ぶ)に熱硬化性樹脂を含浸し半硬
化させたものであり、所定の形状、方向、枚数に組み合
わされて積層される。図1(a)に示すように、反射層
である銀蒸着した薄いフッ化エチレンシートに10μm
以上の厚さのシリコーン系の粘着材5のついた熱制御層
6をプリプレグ4に貼り付ける。図1(b)は熱制御層
6をプリプレグ4に貼り付けた形態を示す。その後、オ
ートクレーブにて加熱、加圧を行い、プリプレグを硬化
させる。その際同時に粘着材も硬化し、熱制御層6と複
合材料が強固に接着される。すなわち図1(c)に示す
ように熱制御層6を有する複合材料7を得る。
グとして、基材に、ガラス繊維、アラミド繊維、クオー
ツ繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維を一方向に配列さ
せた一方向材や、上記繊維を平織り、朱子折り等にした
クロス材、及び上記繊維を短く切り不織化したマット材
等が適用できる。樹脂として、エポキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が適用でき
る。粘着材としては、シリコーン系粘着材の他にアクリ
ル系粘着材、ゴム系粘着材などを用いることができる。
反射層としては、蒸着物として、銀の他にアルミニウム
をもちいることができる。被蒸着物としては、フッ化エ
チレンの他にポリエーテルイミドや、ポリイミドなどの
フィルムが適用できる。複合材料の成形方法は、オート
クレーブ法の他に真空バギングによる常圧加熱炉を用い
た硬化方法やホットプレス法などが適用できる。
態2を示す複合材料の製造工程図である。図2(a)に
示すように、カーボンクロスの基材8を所定の枚数、形
状、方向に積層し、それへ常温硬化性樹脂を含浸させ、
常温硬化性樹脂を含浸させた基材9を製造する。その後
反射層である銀蒸着した薄いフッ化エチレンシートに1
0μm以上の厚さのシリコーン系の粘着材5のついた熱
制御層6を貼り付ける。図2(b)は熱制御層6を常温
硬化性樹脂を含浸させた基材9に貼り付けた形態を示
す。その後、全体を真空パックに封じて真空引きを行
い、常温硬化性樹脂を含浸させた基材9に粘着材5を密
着させ、常温で硬化させる。その後必要に応じて後熱処
理を行い所定の炭素繊維強化プラスチックの性能を得
る。図2(c)には、熱制御層6を有する複合材料7を
示す。
グとして、基材に、ガラス繊維、アラミド繊維、クオー
ツ繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維を一方向に配列さ
せた一方向材や、上記繊維を平織り、朱子折り等にした
クロス材、及び上記繊維を短く切り不織化したマット材
などが適用できる。樹脂として、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂などの常温硬化性樹脂が適用できる。粘着材
としては、シリコーン系粘着材の他にアクリル系粘着
材、ゴム系粘着材などを用いることができる。反射層と
しては、蒸着物として、銀の他にアルミニウムをもちい
ることができる。被蒸着物としては、フッ化エチレンの
他にポリエーテルイミドや、ポリイミド等のフィルムが
適用できる。
態3に係る製造工程図である。図3に従って工程を説明
する。図3(a)に示すように反射層である銀蒸着した
薄いフッ化エチレンシートに10μm以上の厚さのシリ
コーン系の粘着材5のついた熱制御層6を所望の形状に
加工する。その後、熱制御層6を、カーボンクロスの基
材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ4に貼り付け
る。図3(b)は熱制御層6をプリプレグ4に貼り付け
た形態を示す。その後、オートクレーブにて加熱、加圧
し硬化させる。この製造方法により、図3(c)に示す
ように熱制御層6を有する複合材料7を得る。熱制御層
6はあらかじめ加工されているので、複合材料7は所望
の部分にのみ熱制御機能を有する。
の更に詳細な製造工程を示す図である。図4(a)に示
すように、まず反射層である銀蒸着した薄いフッ化エチ
レンシートに10μm以上の厚さのシリコーン系の粘着
材5のついた熱制御層6を、両面テープ10aを用いて
プラスチックフィルム11に貼り付ける。その後所望の
形状に熱制御層6を加工する。その後図4(b)に示す
ようにプラスチックフィルム11を両面テープ10bを
用いてアクリルプレート12に貼り付ける。続いて図4
(c)に示すように加熱硬化させる前のカーボンクロス
等の基材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ4に貼
り付ける。このようにして容易に所望の形状に加工した
テープをプリプレグ4に転写することができる。その後
図4(d)に示すように両面テープ10aを除去した
後、オートクレーブにて加熱、加圧し硬化させる。この
ようにして図4(e)に示すような熱制御層6を有する
複合材料7を得る。
態4を示す複合材料の製造工程図である。反射層である
銀蒸着した薄いフッ化エチレンシートに10μm以上の
厚さのシリコーン系の粘着材5のついた熱制御層6を先
ず所望の形状に加工する。図5(a)に示すカーボンク
ロスの基材8には常温硬化性樹脂を含浸させ、常温硬化
性樹脂を含浸させた基材9を製造する。その後粘着材5
を介して熱制御層6を常温硬化性樹脂を含浸させた基材
9に貼り付ける。図5(b)は熱制御層6を常温硬化性
樹脂を含浸させた基材9に貼り付けた形態を示す。その
後、全体を真空バッグに入れて真空引きを行い、常温硬
化性樹脂を含浸させた基材9に粘着材5を密着させ、常
温で硬化させる。その後図5(c)に示すように熱制御
層6を持つ複合材料7を得る。
と比較して表1に示す。本発明の熱制御層を持つ複合材
料は、−160℃の温度において全くはく離を生じず、
宇宙環境における温度範囲で使用可能である。機械的な
はく離防止処置が不要であるため、質量の余分な増加が
ない。
め熱制御層を加工した後複合材料に貼り付けることが可
能であるため、所望の部分にのみ熱制御機能を持たせた
複合材料を得ることができる。熱制御層は一般的にフッ
化エチレンなどの接着が困難な材質であるため、熱制御
層上に部品類を接着することが困難である。所望の部分
以外は熱制御層を持たないようにすることにより、複合
材料上に部品類を接着することを可能にできる。
の実施の形態1を示す製造工程図である。
の実施の形態2を示す製造工程図である。
する複合材料の実施の形態3を示す製造工程図である。
する複合材料の実施の形態3を示す製造工程図である。
する複合材料の実施の形態4を示す製造工程図である。
製造工程図である。
4 プリプレグ、5粘着材、6 熱制御層、7 複合材
料、8 基材、9 常温硬化性樹脂を含浸させた基材、
10 両面テープ、11 プラスチックフィルム、12
アクリルプレート。
Claims (4)
- 【請求項1】 カーボンクロス等の基材に熱硬化性樹脂
を含浸させたプリプレグに、粘着材層を有する熱制御層
を設け、その状態で樹脂を硬化させるとともに熱制御層
を接着したことを特徴とする熱制御層を有する複合材料
の製造方法。 - 【請求項2】 カーボンクロス等の基材に常温硬化性樹
脂を含浸させた後、粘着材層を有する熱制御層を設け、
その状態で樹脂を硬化させるとともに熱制御層を接着し
たことを特徴とする熱制御層を有する複合材料の製造方
法。 - 【請求項3】 カーボンクロス等の基材に熱硬化性樹脂
を含浸させたプリプレグに、その上にあらかじめ所望の
形状に加工したフィルム状の粘着材層を有する熱制御層
を設け、その状態で樹脂を硬化させるとともに熱制御層
を接着し、かつ所望の部分にのみ熱制御機能を持たせた
熱制御層を有する複合材料の製造方法。 - 【請求項4】 カーボンクロス等の基材に常温硬化性樹
脂を含浸させた後、その上にあらかじめ所望の形状に加
工したフィルム状の粘着材層、熱制御層を順に設け、そ
の状態で樹脂を硬化させるとともに熱制御層を接着し、
かつ所望の部分にのみ熱制御機能を持たせた熱制御層を
有する複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08933897A JP4140067B2 (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08933897A JP4140067B2 (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10278155A true JPH10278155A (ja) | 1998-10-20 |
| JP4140067B2 JP4140067B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=13967917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08933897A Expired - Lifetime JP4140067B2 (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4140067B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109808919A (zh) * | 2017-11-22 | 2019-05-28 | 波音公司 | 用于航天器结构的热控制带、系统和方法 |
| JP2022097418A (ja) * | 2020-12-18 | 2022-06-30 | ザ・ボーイング・カンパニー | 複合材上の外面リバリーのレーザー除去を可能にするコーティング |
-
1997
- 1997-04-08 JP JP08933897A patent/JP4140067B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109808919A (zh) * | 2017-11-22 | 2019-05-28 | 波音公司 | 用于航天器结构的热控制带、系统和方法 |
| CN109808919B (zh) * | 2017-11-22 | 2023-09-26 | 波音公司 | 用于航天器结构的热控制带、系统和方法 |
| JP2022097418A (ja) * | 2020-12-18 | 2022-06-30 | ザ・ボーイング・カンパニー | 複合材上の外面リバリーのレーザー除去を可能にするコーティング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4140067B2 (ja) | 2008-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6005184A (en) | Solar panels having improved heat dissipation properties | |
| CN105378939B (zh) | 具有集成太阳能电池的高空飞行器以及相关的系统和方法 | |
| CN101933162B (zh) | 包括半导体层的太阳能电池层压板 | |
| CN106299002B (zh) | 柔性太阳电池组件及其制备方法和应用 | |
| US4394529A (en) | Solar cell array with lightweight support structure | |
| US8480826B2 (en) | Specular coatings for composite structures | |
| EP1314548A1 (en) | Composite material, formed product, and prepreg | |
| CN106379516A (zh) | 太阳能飞机机翼及其制造方法 | |
| CN111863993B (zh) | 一种适用于柔性太阳翼的基板结构及其成型方法 | |
| US20210119570A1 (en) | Assembly and mounting of solar cells on a suppor | |
| JPH0455864B2 (ja) | ||
| CN106449819A (zh) | 一种柔性太阳电池组件及其制备方法和应用 | |
| CN112599624A (zh) | 一种体装式一体化柔性太阳电池阵及其制备方法 | |
| US20220069155A1 (en) | Method for manufacturing a photovoltaic module | |
| JP2011049485A (ja) | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 | |
| JP2003326622A (ja) | 高熱伝導ハニカムサンドイッチパネルおよびこれを備えた人工衛星用機器搭載パネル | |
| Wienhold et al. | The development of high-temperature composite solar array substrate panels for the MESSENGER spacecraft | |
| JP4140067B2 (ja) | 複合材料の製造方法 | |
| JP3822182B2 (ja) | 複合材料ハニカムサンドイッチ構造の製造方法 | |
| CN111566824A (zh) | 利用光伏组装方法的聚光子模块的制造 | |
| CN114628540A (zh) | 一种刚柔太阳能电池及其制备方法 | |
| JPH02251426A (ja) | 軽量ハニカムサンドイッチパネルの製造方法 | |
| JP2000036611A (ja) | 太陽電池モジュ―ル | |
| EP4050663B1 (en) | Assembly and mounting of solar cells | |
| JPS6095959A (ja) | 太陽電池パネル及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040716 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060110 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080304 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080414 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080520 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080602 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |