[發明專利]通過生長加強層制備復合材料的方法及相關設備

無效

• 申請號: 201210287579.5
• 申請日: 2007-08-29
• 公開（公告）號: CN102774016A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 本杰明·萊昂內爾·法默;丹尼爾·馬克·約翰斯
• 申請（專利權）人: 空中客車英國運營有限責任公司
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B82Y30/00;C08J5/04;C08J7/12;B29C70/62
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

本申請是分案申請，其原申請的國際申請號為PCT/GB2007/050510，國際申請日為2007年8月29日，中國國家申請號為200780032906.X，進入中國國家階段的進入日為2009年3月5日，發明名稱為“通過生長加強層制備復合材料的方法及相關設備”。

技術領域

本發明涉及制造復合材料的方法。

背景技術

在E.T.Thostenson和T-W.Chou的“Aligned?Multi-Walled?Carbon?Nanotube-Reinforced?Composites:Processing?and?Mechanical?Characterization,”Journal?of?Physics?D:Applied?Physics,35(16)L77-L80(2002)中記載了基于碳納米管的納米復合物。根據該文章，對于改善納米復合物的性質的最重要的挑戰之一是在聚合物基質中獲得均勻分散的碳納米管。在該文章中提到的解決方案是微型雙螺桿擠出機。

發明內容

本發明的第一方案提供了一種制造復合材料的方法，該方法包括：

生長加強層；

用基質浸漬所述層；和

通過在生長所述加強層的過程中施加電磁場來使所述加強層排列整齊。

通常，所述場以某一角度向加強層施加，所述角度是直角或者銳角。

加強層的生長可以通過在生長該層的過程中形成等離子體來增強。這使得生長能夠在較低的溫度進行，通常在25℃～500℃的范圍內進行。

本發明的另一方案提供了一種制造復合材料的方法，該方法包括：

生長加強層；

用基質浸漬所述層；和

形成催化劑顆粒層以催化所述加強層的生長，所述催化劑顆粒層的催化劑顆粒填充密度在所述層內變化。

本發明的另一方案提供了一種制造復合材料的方法，該方法包括：

生長加強層；

用基質浸漬所述層；和

通過在表面上噴灑液體滴來形成催化劑顆粒層，從而催化所述加強層的生長，所述液體以懸浮液或溶液的形式包含所述催化劑顆粒。

本發明的另一方案提供了一種制造復合材料的方法，該方法包括：

生長加強層，其填充密度在所述層內變化；和

用基質浸漬所述層。

本發明的另一方案提供了一種制造復合材料的方法，該方法包括：

制造兩片或多于兩片的復合材料片材，各片材均通過生長加強層并用基質浸漬所述層而制得；

將所述片材放置在一起以形成層積結構；和

模制所述層積結構。

本發明的該方案可用于形成以與傳統的“預浸料”類似的方式處理的片材（單層或多層），也就是通過將所述片材放置在一起以形成層積結構；并模制所述層積結構從而形成復合元件。

本發明的另一方案提供用于制造復合材料的設備，所述設備包括：

用于生長加強層的系統；

用于對所述層施加電磁場的電極；和

用于將基質材料施用于所述層從而以所述基質材料浸漬各層的浸漬系統。

本發明的另一方案提供制造復合材料的設備，所述設備包括：

用于原位生長加強層的系統；

用于形成催化劑顆粒層以催化所述加強層的生長的機構，其中所述催化劑顆粒層具有的催化劑顆粒的填充密度在該催化劑顆粒層內變化；和

用于將基質材料施用于所述層從而以所述基質材料浸漬各層的浸漬系統。

本發明的另一方案提供制造復合材料的設備，所述設備包括：

用于生長加強層的系統，所述加強層的填充密度在該層內變化；和

用于將基質材料施用于所述層從而以所述基質材料浸漬所述層的浸漬系統。

本發明的另一方案提供制造復合材料的設備，所述設備包括：

用于原位生長加強層的系統；

用于通過從印刷噴孔將液體滴噴灑到表面上以形成催化劑顆粒層從而催化所述加強層的生長的印刷頭，所述液體以懸浮液或溶液的形式包含所述催化劑材料；和

用于將基質材料施用于所述層從而以所述基質材料浸漬所述層的浸漬系統。

下列的論述適用于本發明的所有方案。