碳纤维三向织物复合材料研究现状与未来展望

摘要

以往的卫星天线,或者是高精度但小口径,或者是大口径但低精度;现在对二者兼有(既要大口径,同时还要高精度)的需求越来越普遍.传统的大口径天线多采用网状可展开形式,这种形式的天线在实现高精度方面往往会遇到一系列的问题,尤其在材料选择、结构设计、热控设计、制造调试时间、费用等方面,需要付出很高代价.利用具有面内各向同性性能的碳纤维三向编织物(Triaxial Woven Fabric-TWF)作为增强材料,与合适的基体材料(例如硅橡胶)复合,制成兼具一定柔性和刚性的碳纤维三向编织物复合材料壳膜结构,作为可折叠展开的卫星天线反射器,是一种新型高精度可展开天线的实现方案.文章对TWF的结构特性及其在卫星天线上的应用,以及其力学性能的分析与测试等进行了综述;对三向织物复合材料的力学性能分析和在大型可展开反射器上的应用,做出了未来展望.