阅读说明：本技术 雷电防护用微孔铜网及其制备方法 (Microporous copper net for lightning protection and preparation method thereof ) 是由 叶章根 张永忠 梁博 刘彦涛 于 2020-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种雷电防护用微孔铜网及其制备方法,该雷电防护用微孔铜网由电解铜箔制备,所述雷电防护用微孔铜网的厚度为0.051mm～0.076mm,长节距a为2.50mm～3.30mm,短节距b为1.15mm～1.45mm。雷电防护用微孔铜网的制备方法,包括：调节金属网机的上模具冲压量、上下模具切面间距和上模具横移量；使铜箔从上下模具间穿过,经上模具冲剪成铜网；在铜网网面上放置压杆,对铜网施加张力,对铜网进行拉伸；将铜网压平。本发明的雷电防护用微孔铜网及其制备方法,有效提高了电解铜箔制备的铜网的强度,从而提供了一种制备宽幅铜网的方法,解决了现有技术无法生产幅宽达到1000mm的铜网的技术问题。(The invention relates to a microporous copper net for lightning protection and a preparation method thereof, wherein the microporous copper net for lightning protection is prepared from electrolytic copper foil, the thickness of the microporous copper net for lightning protection is 0.051 mm-0.076 mm, the long pitch a is 2.50 mm-3.30 mm, and the short pitch b is 1.15 mm-1.45 mm. The preparation method of the microporous copper mesh for lightning protection comprises the following steps: adjusting the stamping quantity of an upper die, the section space of the upper die and the lower die and the transverse movement quantity of the upper die of the metal mesh machine; making the copper foil pass through the space between the upper die and the lower die, and punching and shearing the copper foil into a copper mesh through the upper die; placing a pressure rod on the surface of the copper mesh, applying tension to the copper mesh, and stretching the copper mesh; and flattening the copper mesh. The microporous copper mesh for lightning protection and the preparation method thereof effectively improve the strength of the copper mesh prepared by electrolytic copper foil, thereby providing a method for preparing a wide copper mesh and solving the technical problem that the prior art cannot produce the copper mesh with the width of 1000 mm.)

雷电防护用微孔铜网及其制备方法

技术领域

本发明涉及微孔金属网技术领域，特别涉及雷电防护用微孔铜网及其制备方法。

背景技术

现代先进飞机为了提高飞行性能大量采用了先进复合材料，复合材料能提供良好的强度和刚度特性，降低了重量，但其导电性能不如金属材料，不能将雷击的电流和热量迅速地分散开，因此复合材料遭受雷击的损失是巨大的。为了给飞机等航空航天结构复合材料提供雷击防护，可以将金属导体附加物或者将不同结构的金属网系统附加于复合材料外表面，以提供优良的导电性能，将电流从附着位置分散和转移出去，以减小雷击事件的物理损害。

目前，国内外常见的雷电防护金属网主要为金属丝编织网和延性金属拉伸网，材料主要为铜或者铝。编织丝网金属丝之间搭接电阻比较大，雷电防护效果远不如延性金属网，而且编织金属丝网由于雷电流产生的强大电磁力也容易断裂和瓦解。而延性金属拉伸网的回路电阻小，雷电流防护性能好，且金属拉伸网表面均匀，不会影响飞机的气动性能。因此金属拉伸网已经成为飞机复合材料雷电防护中最重要的方法。为减小界面接触电阻对金属网防雷击能力的影响，应尽量减少金属网的界面搭接，即尽量使用整体金属网，这就要求金属网幅宽尽量大，以减少网片之间的搭接保证良好的雷电防护能力。

在进行延性金属网选择时，首先要使金属网满足传导电流的能力，再考察延性雷电防护金属网在雷电流冲击作用下的雷电防护能力。经过研究发现，金属铜网的传导电流能力和雷电防护效果都比金属铝网要好。由于压延铜箔的强度、韧性和弹性均优于电解铜箔，目前均采用压延铜箔制备金属铜网，所制备的铜网幅宽不超过650mm，而电解铜箔属于柱状晶组织结构，强度韧性等性能逊于压延铜箔，采用电解铜箔制备的铜网强度低，特别是进行宽幅铜网成形时易出现开裂、断网现象，难以连续成形。目前国内压延铜箔的宽度位于650mm以下，极限宽度位于800mm以下，这就对制成的防护网的尺寸形成了制约。

发明内容

本发明的目的是为解决以上问题的至少一个，本发明提供雷电防护用微孔铜网及其制备方法。

根据本发明的一个方面，提供一种雷电防护用微孔铜网，该雷电防护用微孔铜网由电解铜箔制备，所述雷电防护用微孔铜网的厚度为0.051mm～0.076mm，长节距a为2.50mm～3.30mm，短节距b为1.15mm～1.45mm。

其中，该雷电防护用微孔铜网的幅宽为910mm以上，长度为100m以上。

其中，该微孔铜网的网孔形状为菱形或六边形。

根据本发明的另一个方面，提供一种雷电防护用微孔铜网的制备方法，，包括以下步骤：

a.调节金属网机的上模具冲压量、上下模具切面间距和上模具横移量；

b.使铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；

c.在铜网网面上放置压杆，对铜网施加张力，对铜网进行拉伸；

b.将铜网压平。

其中，步骤a中，上模具冲压量为0.55mm～0.70mm，上下模具切面间距为0～10μm，上模具横移量为1.25mm～1.65mm。

其中，步骤c中，施加的张力为2～4N。

本发明提供的防护用微孔铜网，在满足导电性条件下，有效提高了电解铜箔制备的铜网的强度，从而提供了一种制备宽幅铜网的方法，该方法通过精确控制上下模具的切面(切面长度达到1100mm)距离无限接近于零，且不发生碰撞，同时在1100mm的跨度内上模具的冲压量始终保持一致，使得制备出的铜网全幅面网孔尺寸稳定一致，形状规则，不易断裂，解决了现有技术无法生产幅宽达到1000mm的铜网，防雷击材料只能采用多块窄幅铜网拼接导致雷电防护效果不佳的问题，通过本发明连续制备的一体成型的超薄宽幅微孔铜网，能够整体包覆在飞机典型雷电环境分区，满足先进飞机雷电防护要求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施方式的雷电防护用微孔铜网的网孔的示意图；

图2-图3示出了根据本发明两种实施方式的雷电防护用微孔铜网的的示意图；

图4示出了根据本发明两种实施方式的制网机模具的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明提供一种超薄且宽幅的雷电防护网，该防护网的导电性能、韧性和强度能够整体包覆在飞机典型雷电环境分区，满足先进飞机雷电防护要求。

一种雷电防护用微孔铜网，其由电解铜箔制备，所述雷电防护用微孔铜网的厚度为0.051mm～0.076mm，长节距a为2.50mm～3.30mm，短节距b为1.15mm～1.45mm。该雷电防护用微孔铜网的幅宽为910mm以上，长度为100m以上。该微孔铜网的网孔形状为菱形或六边形。

其中长节距a表示微孔铜网的网孔的长度，短节距b为微孔铜网的网孔的宽度。以菱形网孔为例，如图1所示，从节点中心到节点中心的长的菱形对角线的长度，记为长节距a；从节点中心到节点中心的短的菱形对角线的长度，记为短节距b；金属网上下表面之间的距离，记为厚度c；制作一根丝梗所用金属板的宽度，记为梗宽d；垂直于金属网加工方向从一端边界到另一端边界的距离，记为幅宽e；平行于金属网加工方向从一端边界到终点的距离，记为长度f。

该雷电防护用微孔铜网的制备方法，包括以下步骤：a、调节金属网机的上模具冲压量至0.55mm～0.70mm，上下模具切面间距为0～10μm，上模具横移量为1.25mm～1.65mm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为2～4N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.051～0.076mm。

下面将通过具体的实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。

实施例1

如图2所示，一种超薄宽幅雷电防护用微孔铜网A，网孔形状为菱形，铜网厚度c为0.051mm，幅宽e为9100mm，长度f大于100m，长节距a为2.54mm，短节距b为1.15mm，长节距方向电阻≤28mΩ/0.305m，短节距方向电阻≤65mΩ/0.305m。

微孔铜网A的制备方法为：a、调节如图4所示的金属网机的上模具冲压量至0.55mm，上下模具切面间距为2μm，上模具横移量为1.27mm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为2.5N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.051mm。

实施例2

一种超薄宽幅雷电防护用微孔铜网B，网孔形状为菱形，铜网厚度c为0.051mm，幅宽e为1000mm，长度f大于100m，长节距a为2.50mm，短节距b为1.45mm，长节距方向电阻≤28mΩ/0.305m，短节距方向电阻≤65mΩ/0.305m。

微孔铜网B的制备方法为：a、调节金属网机的上模具冲压量至0.70mm，上下模具切面间距为3μm，上模具横移量为1.25mm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为2.9N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.051mm。

实施例3

一种超薄宽幅雷电防护用微孔铜网C，网孔形状为菱形，铜网厚度c为0.051mm，幅宽e为1000mm，长度f大于100m，长节距a为2.50mm，短节距b为1.10mm，长节距方向电阻≤18mΩ/0.305m，短节距方向电阻≤43mΩ/0.305m。

微孔铜网C的制备方法为：a、调节金属网机的上模具冲压量至0.55mm，上下模具切面间距为7μm，上模具横移量为1.25mmmm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为4N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.051mm。

实施例4

一种超薄宽幅雷电防护用微孔铜网D，网孔形状为菱形，铜网厚度c为0.051mm，幅宽e为1000mm，长度f大于100m，长节距a为2.50mm，短节距b为1.45mm，长节距方向电阻≤18mΩ/0.305m，短节距方向电阻≤43mΩ/0.305m。

微孔铜网D的制备方法为，a、调节金属网机的上模具冲压量至0.70mm，上下模具切面间距为4μm，上模具横移量为1.25mm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为2.5N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.051mm。

实施例5

一种超薄宽幅雷电防护用微孔铜网E，网孔形状为菱形，铜网厚度c为0.076mm，幅宽e为1000mm，长度f大于100m，长节距a为3.30mm，短节距b为1.20mm，长节距方向电阻≤15mΩ/0.305m，短节距方向电阻≤35mΩ/0.305m。

微孔铜网E的制备方法为，a、调节金属网机的上模具冲压量至0.575mm，上下模具切面间距为6μm，上模具横移量为1.65mm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为3.5N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.076mm。

实施例6

如图3所示，一种超薄宽幅雷电防护用微孔铜网F，网孔形状为六边形，铜网厚度c为0.076mm，幅宽e为1000mm，长度f大于100m，长节距a为3.30mm，短节距b为1.15mm，长节距方向电阻≤15mΩ/0.305m，短节距方向电阻≤35mΩ/0.305m。

微孔铜网F的制备方法包括：a、调节金属网机的上模具冲压量至0.55mm，上下模具切面间距为9μm，上模具横移量为1.65mm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为3N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.076mm。

实施例7

一种超薄宽幅雷电防护用微孔铜网G，网孔形状为菱形，铜网厚度c为0.076mm，幅宽e为1000mm，长度f大于100m，长节距a为2.54mm，短节距b为1.15mm，长节距方向电阻≤12mΩ/0.305m，短节距方向电阻≤25mΩ/0.305m。

微孔铜网G的制备方法为，a、调节金属网机的上模具冲压量至0.55mm，上下模具切面间距为8μm，上模具横移量为1.27mm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为4N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.076mm。

实施例8

一种超薄宽幅雷电防护用微孔铜网H，网孔形状为菱形，铜网厚度c为0.076mm，幅宽e为1000mm，长度f大于100m，长节距a为2.50mm，短节距b为1.45mm，长节距方向电阻≤12mΩ/0.305m，短节距方向电阻≤25mΩ/0.305m。

微孔铜网H的制备方法为，a、调节金属网机的上模具冲压量至0.70mm，上下模具切面间距为10μm，上模具横移量为1.25mm；b、将铜箔穿过送料辊，铜箔从上下模具间穿过，经上模具冲剪成铜网；c、铜网网面上放置圆柱形压杆，对铜网施加张力，张力为4N；d、将铜网送至精密整平机进行压平，整平机压辊间距为0.076mm。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。