一种基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法与流程

本申请属于电搭接阻值设计领域，特别涉及一种基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法。

背景技术：

1、现代先进飞行器具有功能多，机载设备多，重量指标要求严苛的特点。为实现机载设备的高可靠和轻质安装，采取的设计方法为将机体结构进行碳纤维复材化设计。由于碳纤维复合材料导电性较差，无法满足机载设备搭接于机体结构的电搭接阻值设计要求，较为成熟的喷铝、铺贴金属网等表面金属化的方法虽然能够大幅提高表面导电性能，但仍然无法满足电搭接阻值设计要求，且带来了增重显著、与复合材料热膨胀系数不匹配、制件变形等问题。

2、随着飞机重量指标越来越严苛，将机体结构进行碳纤维复材化设计是有效的设计手段，为解决碳纤维复材结构的导电性差的问题，提出一种新型的复材结构电搭接设计技术是十分必要的。

3、因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，以解决现有技术存在的碳纤维复合材料结构无法满足机载设备搭接于机体结构的电搭接阻值设计要求的问题。

2、本申请的技术方案是：

3、一种基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，包括：

4、步骤一、采用共固化成型工艺制备高导电碳纤维复材结构，所述高导电碳纤维复材结构包括：

5、碳纤维复材结构，所述碳纤维复材结构上设置有电搭接线安装点，所述电搭接线安装点开设有螺栓孔；

6、铺设在所述碳纤维复材结构表面的碳纳米管导电膜；

7、粘接在所述电搭接线安装点的镀金铜片，所述镀金铜片上开设有螺栓孔；

8、步骤二、将机载设备放置在所述高导电碳纤维复材结构上，并将所述机载设备的电搭接线通过螺栓固定安装到粘接有所述镀金铜片的所述电搭接线安装点上。

9、在本申请的至少一个实施例中，所述碳纤维复材结构包括机载设备支撑板以及电搭接线安装板，所述电搭接线安装板设置在所述机载设备支撑板的端部。

10、在本申请的至少一个实施例中，所述机载设备支撑板的底部设置有加强筋。

11、在本申请的至少一个实施例中，所述电搭接线安装板的横截面呈u型，所述电搭接线安装板的腹板上设置有电搭接线安装点。

12、在本申请的至少一个实施例中，采用共固化成型工艺制备高导电碳纤维复材结构的过程包括：

13、对成型工装进行热分布分析，确定用于温度监测的热电偶的位置；

14、制备碳纤维复材结构样板；

15、按照碳纤维复材结构样板，采用成型工装分别对带有碳纳米管导电膜的机载设备支撑板以及电搭接线安装板进行制备，并配合脱模剂对机载设备支撑板以及电搭接线安装板进行脱模；

16、在电搭接线安装板上确定电搭接线安装点，并在电搭接线安装点开设螺栓孔后，将镀金铜片粘接在电搭接线安装点；

17、将碳纤维复材结构的机载设备支撑板以及电搭接线安装板放置在热压罐中进行合模装配，固化后得到高导电碳纤维复材结构；

18、检测高导电碳纤维复材结构的装配质量。

19、在本申请的至少一个实施例中，采用滚镀金线工艺制备镀金铜片。

20、在本申请的至少一个实施例中，采用滚镀金线工艺制备镀金铜片的过程包括：

21、对铜片进行第一次超声波化学除油；

22、对铜片进行第二次超声波化学除油；

23、对铜片进行二级水洗；

24、对铜片进行电解除油；

25、对铜片进行三级水洗；

26、对铜片进行活化；

27、对铜片进行三级水洗；

28、对铜片进行镍催化；

29、对铜片回收后进行水洗；

30、对铜片进行二级水洗；

31、将一定比例的金盐和水混合，制备成金水溶液，将铜片放入金水溶液中，通过电镀原理形成镀金铜片；

32、对镀金铜片进行三级水洗；

33、对镀金铜片进行烘干；

34、对镀金铜片进行检验。

35、发明至少存在以下有益技术效果：

36、本申请的基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，能够全面提高碳纤维复材结构表面的导电性能，可以满足机载设备电搭接于碳纤维复材结构的电搭接阻值设计要求，可靠性高，为轻质、高导电碳纤维复材结构研制奠定技术基础。

技术特征：

1.一种基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，其特征在于，所述碳纤维复材结构包括机载设备支撑板以及电搭接线安装板，所述电搭接线安装板设置在所述机载设备支撑板的端部。

3.根据权利要求2所述的基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，其特征在于，所述机载设备支撑板的底部设置有加强筋。

4.根据权利要求3所述的基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，其特征在于，所述电搭接线安装板的横截面呈u型，所述电搭接线安装板的腹板上设置有电搭接线安装点。

5.根据权利要求4所述的基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，其特征在于，采用共固化成型工艺制备高导电碳纤维复材结构的过程包括：

6.根据权利要求5所述的基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，其特征在于，采用滚镀金线工艺制备镀金铜片。

7.根据权利要求6所述的基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，其特征在于，采用滚镀金线工艺制备镀金铜片的过程包括：

技术总结本申请提供了一种基于碳纳米管导电膜的复材结构电搭接设计方法，包括：步骤一、采用共固化成型工艺制备高导电碳纤维复材结构，所述高导电碳纤维复材结构包括：碳纤维复材结构，所述碳纤维复材结构上设置有电搭接线安装点，所述电搭接线安装点开设有螺栓孔；铺设在所述碳纤维复材结构表面的碳纳米管导电膜；粘接在所述电搭接线安装点的镀金铜片，所述镀金铜片上开设有螺栓孔；步骤二、将机载设备放置在所述高导电碳纤维复材结构上，并将所述机载设备的电搭接线通过螺栓固定安装到粘接有所述镀金铜片的所述电搭接线安装点上。本申请可以满足机载设备电搭接于碳纤维复材结构的电搭接阻值设计要求。技术研发人员：王磊,韩钰,毕世权受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所技术研发日：技术公布日：2025/1/6