[发明专利]一种用于人造卫星的辐射屏蔽组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐射屏蔽组件，尤其涉及一种用于人造卫星的辐射屏蔽组件。

背景技术

卫星在轨期间，不可避免地遭遇各种空间带电粒子的辐射。空间辐射环境中的电子、质子在器件中长时间累积会在半导体中产生电离效应，导致器件电性能参数变化，引起设备工作异常。因此，为保证卫星在轨运行期间不因空间辐射效应而造成卫星损伤或失效，世界各国在卫星研制过程中，均需根据卫星实际运行轨道的带电粒子辐射环境，对卫星表面及内部一些对空间辐射敏感的关键设备或部件，采用贴片或涂覆的方式进行有效的局部屏蔽，即根据器件固有的抗辐射总剂量指标要求进行针对性屏蔽，以延长卫星的使用寿命。中国实用新型专利CN2427435Y公开了一种抗单粒子效应辐射屏蔽件，该屏蔽件由层状叠装的白陶瓷和单面镀铝聚酰胺薄膜组成，能够降低空间辐射环境对航天器电子学器件产生的单粒子效应程度，减少其危害。但该屏蔽件厚度较大，重量较重，不适于空间航天器的应用。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，提供一种用于人造卫星的辐射屏蔽组件，具体地，包括钛金属层、金属/聚合物复合材料层、铝金属层，其特征在于所述金属/聚合物复合材料层包括金属粉末和酚醛树脂以及固化剂，所述金属粉末包括钨、钛和铝，按重量计，所述金属/聚合物复合材料层包括66％的金属粉末、31％的酚醛树脂和3％的固化剂，金属粉末包括重量比为3∶2∶1的钨、钛和铝，固化剂优选为二乙三胺。

优选地，钛金属层、金属/聚合物复合材料层、铝金属层的厚度分别为0.8毫米、0.4毫米和0.8毫米。

优选地，金属/聚合物复合材料层的制备方法为：分别称取33克、22克、11克钨、钛和铝粉末，放入球磨机中，磨至粒度1-50微米；称取31克酚醛树脂，加热至65摄氏度，将前述金属粉末混入酚醛树脂，搅拌20分钟，冷却至室温后加入3克固化剂，转移至模具中，在80-100摄氏度之间固化成型。

根据本发明的辐射屏蔽组件厚度薄、质量轻，具有良好的屏蔽效果。

具体实施方式

根据本发明的辐射屏蔽组件为三层结构，相对于所要保护的电子器件从外到内依次包括钛金属层、金属/聚合物复合材料层、铝金属层，也就是说铝金属层是更贴近所要保护的电子器件且与其粘接的材料层。三层结构之间可采用粘结剂粘接成板。优选地，钛金属层、金属/聚合物复合材料层、铝金属层的厚度分别为0.8毫米、0.4毫米和0.8毫米。

优选地，所述金属/聚合物复合材料层包括金属粉末和酚醛树脂以及少量固化剂，所述金属粉末包括钨、钛和铝。优选地，金属/聚合物复合材料层包括按重量计66％的金属粉末、31％的酚醛树脂和3％的固化剂，金属粉末包括重量比为3∶2∶1的钨、钛和铝，固化剂优选为二乙三胺。

金属/聚合物复合材料层的制备方法为：分别称取33克、22克、11克钨、钛和铝粉末，放入球磨机中，磨至粒度1-50微米；称取31克酚醛树脂，加热至65摄氏度，将前述金属粉末混入酚醛树脂，搅拌20分钟，冷却至室温后加入3克固化剂，转移至模具中，在80-100摄氏度之间固化成型。

由于最外层的钛材料首先能够使得大部分能量粒子降低速度，然后中间复合材料对轫致辐射产生很大的阻止作用，而最里层的铝材料又可以吸收中间层产生的二次电子及轫致辐射，因此形成了一种良好的屏蔽结构。