平流層浮空器蒙皮的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及浮空器制造技術領域，具體而言，涉及一種平流層浮空器蒙皮。
【背景技術】
[0002]平流層浮空器是隨著科學技術不斷發(fā)展起來的一種新型近空間多功能飛行平臺。它不同于飛行在航空層中的飛機、低空浮空器，也不同于工作在低軌道上的衛(wèi)星，它有非常廣泛的軍事及民用價值，例如在導彈防御、反恐、通信、遙感、空間觀測和大氣測量等方面都具有極大的應用價值。
[0003]蒙皮作為浮空器的主要結(jié)構，其性能的高低直接影響了浮空器的應用性能。平流層浮空器飛行高度一般在18?24km附近，該區(qū)域空氣稀薄，密度大約是地表空氣密度的1/14，太陽光的輻照強度要比低空環(huán)境強很多。而蒙皮接收太陽光照射的部分的升溫速率較快，如果沒有良好的導熱性，便極易導致蒙皮中的氣體因為受熱不均勻而發(fā)生局部漲破。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的主要目的在于提供一種平流層浮空器蒙皮，以解決現(xiàn)有技術中平流層浮空器蒙皮導熱性差而容易在太陽光的照射下局部漲破的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種平流層浮空器蒙皮，其依序包括耐候?qū)?、第一阻氣層及承力層；其中，第一阻氣層包?聚合物薄膜，其具有第一表面和遠離第一表面的第二表面；以及位于聚合物薄膜的第一表面上的第一石墨烯層，和/或位于聚合物薄膜的第二表面上的第二石墨烯層。
[0006]進一步地，聚合物薄膜為聚乙烯醇樹脂層或PET樹脂層；當聚合物薄膜為PET樹脂層時，PET樹脂層靠近耐候?qū)拥谋砻嫔线€具有鍍鋁層。
[0007]進一步地，聚合物薄膜的厚度范圍為20?75 μ m，第一石墨烯層和/或第二石墨烯層的厚度范圍為0.35?10nm0
[0008]進一步地，平流層浮空器蒙皮還包括設置于承力層遠離第一阻氣層的一側(cè)的第二阻氣層，第二阻氣層為石墨烯-熱塑性聚氨酯膠層。
[0009]進一步地，第二阻氣層的厚度范圍為8?35 μ m。
[0010]進一步地，耐候?qū)訛镋TFE層、PVDF層或PVDC層，和/或承力層為PBO織物層、芳綸纖維織物層或聚乙烯纖維織物層。
[0011]進一步地，耐候?qū)拥暮穸确秶鸀?0?50 μ m，承力層的厚度范圍為80?300 μ m。
[0012]進一步地，耐候?qū)优c第一阻氣層之間還設置有第一膠層；和/或第一阻氣層與承力層之間還設置有第二膠層。
[0013]進一步地，第一膠層為熱塑性聚氨酯層；和/或第二膠層為熱塑性聚氨酯層。
[0014]本實用新型提供了一種平流層浮空器蒙皮，該平流層浮空器蒙皮中，第一阻氣層中除了聚合物薄膜以外，還包括位于聚合物薄膜表面上的石墨烯層。石墨烯具有較高的導熱率，在聚合物薄膜的表面上引入石墨烯層，能夠明顯提高平流層浮空器蒙皮的整體導熱性能。在實際應用過程中，第一石墨烯層和/或第二石墨烯層能夠?qū)⒄丈渲撩善さ奶柟鉄崮苎杆賯鲗е琳麄€蒙皮，從而達到整體快速散熱的目的，并使蒙皮整體保持較為均勻的溫度。這就有利于防止蒙皮局部過熱使其中的氣體被局部加熱，降低蒙皮因內(nèi)部氣體受熱不均而發(fā)生局部漲破的幾率。另外，石墨烯的加入還能夠提高蒙皮的整體力學性能。同時，石墨烯是一種二維層狀、單原子厚度的碳單子，具有大的比表面積和很高的透明度，在聚合物薄膜的表面上引入石墨烯層能夠有效改善第一阻氣層的阻氣性能，從而提高整個蒙皮的阻氣性能?？傊?，以上各方面的因素均有利于提高平流層浮空器蒙皮的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0015]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1示出了根據(jù)本實用新型的一種實施方式中平流層浮空器蒙皮的結(jié)構示意圖；
[0017]圖2示出了根據(jù)本實用新型的另一種實施方式中平流層浮空器蒙皮的結(jié)構示意圖；
[0018]圖3示出了根據(jù)本實用新型的又一種實施方式中平流層浮空器蒙皮的結(jié)構示意圖；以及
[0019]圖4示出了根據(jù)本實用新型的又一種實施方式中平流層浮空器蒙皮的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0021]正如【背景技術】部分所介紹的，現(xiàn)有的平流層浮空器采用的蒙皮的導熱性較差，易在太陽光的照射下發(fā)生局部漲破。為了解決這一問題，本實用新型提供了一種平流層浮空器蒙皮，其依序包括耐候?qū)?10、第一阻氣層120及承力層130 ;其中，如圖1所示，第一阻氣層120包括聚合物薄膜121，其具有第一表面和遠離第一表面的第二表面，以及位于聚合物薄膜121的第一表面上的第一石墨烯層122 ;或者，如圖2所示，第一阻氣層120包括聚合物薄膜121，以及位于聚合物薄膜121的第二表面上的第二石墨烯層123 ;或者，如圖3所示，第一阻氣層120包括聚合物薄膜121，以及位于聚合物薄膜121的第一表面上的第一石墨烯層122和位于聚合物薄膜121的第二表面上的第二石墨烯層123。
[0022]上述聚合物薄膜121的第一表面是指聚合物薄膜121靠近耐候?qū)?10的表面，上述聚合物薄膜121的第二表面是指聚合物薄膜121遠離耐候?qū)?10的表面。
[0023]本實用新型所提供的上述平流層浮空器蒙皮中，第一阻氣層120中除了聚合物薄膜121以外，還包括位于聚合物薄膜121表面上的石墨烯層。石墨烯具有較高的導熱率，單層石墨烯材料的導熱系數(shù)可以高達5300W/ (m -K)，且當其厚度為0.335nm時，楊氏模量可高達lTPa，斷裂強度高達130GPa。在聚合物薄膜121的表面上引入石墨烯層，能夠明顯提高平流層浮空器蒙皮的整體導熱性能。在實際應用過程中，第一石墨烯層122和/或第二石墨烯層123能夠?qū)⒄丈渲撩善さ奶柟鉄崮苎杆賯鲗е琳麄€蒙皮，從而達到整體快速散熱的目的，并使蒙皮整體保持較為均勻的溫度。這就有利于防止蒙皮局部過熱使其中的氣體被局部加熱，降低蒙皮因內(nèi)部氣體受熱不均而發(fā)生局部漲破的幾率。另外，石墨烯的加入還能夠提高蒙皮的整體力學性能。另外，石墨烯是一種二維層狀、單原子厚度的碳單子，具有大的比表面積和很高的透明度，在聚合物薄膜121的表面上引入石墨烯層能夠有效改善第一阻氣層120的阻氣性能，從而提高整個蒙皮的阻氣性能?？傊陨细鞣矫娴囊蛩鼐欣谔岣咂搅鲗痈】掌髅善さ姆€(wěn)定性。
[0024]本實用新型提供的這種平流層浮空器蒙皮，只要以表面上具有石墨烯層的聚合物薄膜121作為第一阻氣層120，就能夠提高蒙皮的整體導熱性能。在一種優(yōu)選的實施方式中，上述聚合物薄膜121為聚乙烯醇樹脂層或PET樹脂層。相比于其他聚合物樹脂層，聚乙烯醇樹脂層和PET樹脂層具有更好的阻氣性，且二者的耐候性也較佳，用于平流層浮空器蒙皮結(jié)構層更為適宜。優(yōu)選地，當聚合物薄膜121為PET樹脂層時，PET樹脂層靠近耐候?qū)?10的表面上還具有鍍鋁層。
[0025]本領域技術人員可以選擇石墨烯層和聚合物薄膜121的具體厚度。在一種優(yōu)選的實施方式中，上述聚合物薄膜121的厚度范圍為20?75 μ m，第一石墨烯層122和第二石墨烯層123的厚度分別范圍為0.35?lOOnm。將石墨烯層和聚合物薄膜121的厚