一种用于机器人热辐射防护的复合结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于机器人热辐射防护的复合结构，该结构包括由内向外依次设置在机器人表面上的耐摩擦层、隔热层、热辐射反射层及防氧化层，所述的耐摩擦层与隔热层通过层压粘连在一起，所述的隔热层与热辐射反射层之间通过磁控溅射布设有固结层，该固结层将热辐射反射层紧紧粘结在隔热层上。与现有技术相比，本实用新型整体结构简单，制作方便，经济成本低，具有优异的耐摩擦、耐热性能，能有效提高在高温等恶劣环境下机器人热辐射防护效果，使用寿命长，安全可靠。
【专利说明】
一种用于机器人热辐射防护的复合结构
技术领域
[0001]本实用新型属于热辐射防护技术领域，涉及一种用于机器人热辐射防护的复合结构。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的迅速发展，机器人在制造业中降低了人工成本、提高了生产效率、保证了产品的品质等。由于机器人工作过程中受到多种恶劣因素的影响，如果不对机器人进行实时防护，则其使用寿命和工作效率会大大地降低，将会影响整个产业的生产效率，增加生产成本。
[0003]选择机器人防护服的面料时不需要考虑其透气性、舒适性等，但对其耐磨性、耐高温性、耐老化性、阻燃性能等各方面有较高的要求，高温环境下的防护面料一般选用芳纶、芳砜纶、玄武岩纤维和改性阻燃纤维等高性能纤维。
[0004]然而，高性能纤维织物基材隔热层与热辐射反射层的金属连结的紧密程度并不理想，如果考虑用粘合剂，高温下粘合剂的效果并不稳定，因此，在隔热层和反射层之间溅射一层固结层。热辐射反射层则作为该防护材料的重要的一层，不仅要保证其热辐射反射能力，还要考虑对该层进行致密性保护，防止其与外界的机械摩擦或者被氧化而失去热反射效果。热辐射反射层主要是通过镜面反射的原理，将光线反射出去来降低传递到内部的热量的，反射层材料主要是选用类似铝、银等金属材料，金属壳最外层的自由电子被光照射时，会吸收相应波长的光，然后产生与其相同频率的振荡并将吸收的光线反射出去，起到防热辐射的效果。最外层的致密性保护层则是更好地对其进行保护，银、铝等金属长期暴露在空气中，很容易被氧化成氧化物，因此，对其进行致密性防护，一方面保证了该热辐射防护材料由于氧化而失去防护效果，另一方面也保护其不受物理摩擦而损坏且不影响反射层正常的热辐射效果。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单，能有效提高在高温等恶劣环境下机器人热辐射防护效果的复合结构。
[0006]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]—种用于机器人热辐射防护的复合结构，该结构包括由内向外依次设置在机器人表面上的耐摩擦层、隔热层、热辐射反射层及防氧化层，所述的耐摩擦层与隔热层通过层压粘连在一起，所述的隔热层与热辐射反射层之间通过磁控溅射布设有固结层，该固结层将热辐射反射层紧紧粘结在隔热层上。
[0008]所述的耐摩擦层为聚四氟乙烯膜，并且所述的耐摩擦层的厚度为0.1?0.5mm之间。
[0009]所述的隔热层为玄武岩纤维织物层或芳砜纶纤维织物层，并且所述的隔热层的厚度为I?I.5mm。
[0010]所述的固结层为二氧化钛镀膜或二氧化硅镀膜，并且所述的固结层的厚度为30?50nmo
[0011]所述的热辐射反射层为通过磁控溅射布设在固结层上的金属镀膜，并且所述的热福射反射层的厚度为30?50nmo
[0012]所述的金属为金、银、铝或铜中的一种。
[0013]所述的防氧化层为通过磁控溅射布设在热辐射反射层上的二氧化钛镀膜或二氧化硅镀膜，并且所述的防氧化层的厚度为30?50nm。
[0014]本实用新型复合结构中，所述的耐摩擦层通过层压的方式与隔热层进行连结，使得防护面料与机器人接触表面不易于磨损破坏，延长使用寿命;所述的隔热层主要是由玄武岩纤维或者芳砜纶纤维等高性能纤维构成，这些高性能纤维较低的导热系数，能够大大地降低热传导给机器人的热量，从而具有隔热效果;所述的固结层是通过磁控溅射的方式将如二氧化钛、二氧化硅等能够起固结作用并对热辐射反射层无影响的一类材料在隔热层上镀膜连结而成;所述的热辐射反射层一般选用对光线具有高反射率的金、银、铝、铜等金属通过磁控溅射镀膜的方法在固结层上镀膜而成;所述的防氧化层作为该热辐射防护材料的最外层，起着对该防护材料尤其是对热辐射反射层起到保护其物理性质的作用，通过磁控溅射等物理沉积的方法在热辐射反射层上镀上一层既不影响其反射效果也能在高温下保持原有性质的材料，如二氧化硅、二氧化钛等。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有以下特点:
[0016]I)采用耐摩擦层，其能在高温下对防护材料起保护作用，防止材料表面与机器表面接触而产生磨损破坏；
[0017]2)采用隔热层，则能够阻燃耐高温，低导热系数、织物组织结构紧密而且具有较好的机械性能；
[0018]3)采用热辐射反射层对光线具有高反射率，能够将入射的红外光以镜面反射的方式反射出去；
[0019]4)采用防氧化层具有较好的致密性，使金属层与空气隔绝，能有效解决高温热辐射下热辐射反射层被氧化而失效的技术问题；
[0020]5)整体结构简单，制作方便，经济成本低，具有优异的耐摩擦、耐热性能，能有效提高在高温等恶劣环境下机器人热辐射防护效果，使用寿命长，安全可靠。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型整体结构不意图；
[0022]图2为本实用新型热辐射反射层的反射原理图；
[0023]图中标记说明:
[0024]! 一防氧化层、2 一热辐射反射层、3 一固结层、4 一隔热层、5 一耐摩擦层、6 一入射光、7—反射光。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0026]实施例1:
[0027]如图1所示，一种用于机器人热辐射防护的复合结构，该结构包括由内向外依次设置在机器人表面上的耐摩擦层5、隔热层4、热辐射反射层2及防氧化层I，耐摩擦层5与隔热层4通过层压粘连在一起，隔热层4与热辐射反射层2之间通过磁控溅射布设有固结层3，该固结层3将热辐射反射层2紧紧粘结在隔热层4上。
[0028]其中，耐摩擦层5为聚四氟乙烯膜，厚度为0.1mm;隔热层4为玄武岩纤维织物层，厚度为Imm;固结层3为二氧化钛镀膜，厚度为30nm;热辐射反射层2为通过磁控溅射布设在固结层3上的金镀膜，厚度为30nm;防氧化层I为通过磁控溅射布设在热辐射反射层2上的二氧化钛镀膜，厚度为30nmo
[0029]外界恶劣的高温环境，主要是通过光和热传递的形式将热量传递到材料的内层的。首先，光透过防氧化层I到达热辐射反射层2的表面，如图2所示，根据镜面反射原理，由于热辐射反射层2的金属粒子吸收一定频率的光，并形成振荡，将所吸收的热量，以相同频率的光的形式反射出去，进而减少传递到固结层3和隔热层4的热量。隔热层4由耐高温的高性能纤维构成，它本身的导热系数很小，因此起到一定的隔热的作用，将由热辐射反射层2传递进来的热量进一步减弱，起到保护机器人的作用。考虑到热防护材料与机器人机械摩擦会损坏材料的物理性能，因此，耐摩擦层5主要是用于与机器人接触的最内层，用于对材料起到防止摩擦损坏的作用。
[0030]实施例2:
[0031]本实施例中，耐摩擦层5为聚四氟乙烯膜，厚度为0.5mm;隔热层4为玄武岩纤维织物层，厚度为1.5mm;固结层3为二氧化钛镀膜，厚度为50nm;热辐射反射层2为通过磁控溅射布设在固结层3上的银镀膜，厚度为50nm;防氧化层I为通过磁控溅射布设在热辐射反射层2上的二氧化钛镀膜，厚度为50nm。其余同实施例1。
[0032]实施例3:
[0033]本实施例中，耐摩擦层5为聚四氟乙烯膜，厚度为0.3mm;隔热层4为芳砜纶纤维织物层，厚度为1.2mm;固结层3为二氧化硅镀膜，厚度为35nm;热辐射反射层2为通过磁控溅射布设在固结层3上的铝镀膜，厚度为35nm;防氧化层I为通过磁控溅射布设在热辐射反射层2上的二氧化硅镀膜，厚度为35nm。其余同实施例1。
[0034]实施例4:
[0035]本实施例中，耐摩擦层5为聚四氟乙烯膜，厚度为0.2mm;隔热层4为芳砜纶纤维织物层，厚度为1.4_;固结层3为二氧化硅镀膜，厚度为40nm;热辐射反射层2为通过磁控溅射布设在固结层3上的铜镀膜，厚度为35nm;防氧化层I为通过磁控溅射布设在热辐射反射层2上的二氧化硅镀膜，厚度为40nm。其余同实施例1。
【主权项】
1.一种用于机器人热辐射防护的复合结构，其特征在于，该结构包括由内向外依次设置在机器人表面上的耐摩擦层(5)、隔热层(4)、热辐射反射层(2)及防氧化层(I)，所述的耐摩擦层(5)与隔热层(4)通过层压粘连在一起，所述的隔热层(4)与热辐射反射层(2)之间通过磁控溅射布设有固结层(3)，该固结层(3)将热辐射反射层(2)紧紧粘结在隔热层(4)上。2.根据权利要求1所述的一种用于机器人热辐射防护的复合结构，其特征在于，所述的耐摩擦层(5)为聚四氟乙烯膜，并且所述的耐摩擦层(5)的厚度为0.1?0.5mm之间。3.根据权利要求1所述的一种用于机器人热辐射防护的复合结构，其特征在于，所述的隔热层(4)为玄武岩纤维织物层或芳砜纶纤维织物层，并且所述的隔热层(4)的厚度为I?1.5mm ο4.根据权利要求1所述的一种用于机器人热辐射防护的复合结构，其特征在于，所述的固结层(3)为二氧化钛镀膜或二氧化硅镀膜，并且所述的固结层(3)的厚度为30?50nm。5.根据权利要求1所述的一种用于机器人热辐射防护的复合结构，其特征在于，所述的热辐射反射层(2)为通过磁控溅射布设在固结层(3)上的金属镀膜，并且所述的热辐射反射层(2)的厚度为30?50nmo6.根据权利要求5所述的一种用于机器人热辐射防护的复合结构，其特征在于，所述的金属为金、银、铝或铜中的一种。7.根据权利要求1所述的一种用于机器人热辐射防护的复合结构，其特征在于，所述的防氧化层(I)为通过磁控溅射布设在热辐射反射层(2)上的二氧化钛镀膜或二氧化硅镀膜，并且所述的防氧化层(I)的厚度为30?50nm。
【文档编号】B32B27/02GK205498220SQ201521135155
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】刘振, 刘晓霞, 管昳昳, 王双
【申请人】上海工程技术大学