[發明專利]選擇性削弱的拉伸膜

有效

• 申請號: 201310236333.X
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103507308B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: M·S·維綸斯基;M·P·庫扎
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B32B5/14
• 分類號: B32B5/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民,張全信

相關申請的交叉引用

本申請涉及標題為Bicomponent Fibers Containing Nano-filaments for Use in Optically Transparent Composites并且于2012年6月14日提交的共同提交申請序列號13/523,108。

技術領域

本公開內容一般而言涉及復合材料，并且更具體而言，涉及由提供改進的彈道性能和光學性能的膜組成的復合材料制品。

背景技術

常規的復合材料結構通常由嵌入基體中的增強纖維組成。纖維增強的復合材料結構通常設計為沿著纖維的長度傳輸載荷。載荷可在同一層中從一條纖維轉移至另一條纖維或者通過基體材料而轉移到相鄰層中的纖維。然而，基體通常弱于纖維，使得當足夠高的載荷穿過基體從一條纖維傳輸到另一條纖維時，基體將破壞。基體的破壞允許纖維在復合材料結構內移動。

在彈道事件期間——其中復合材料板被拋射體沖擊，纖維在基體內移動的能力可影響復合材料板的彈道性能。例如，基體中纖維移動的能力可影響復合材料板抵抗拋射體的擊穿。對于透明的復合材料板，纖維相對于基體的移動還可影響復合材料板的光學性能。例如，纖維在彈道事件期間相對于基體的移動可影響復合材料板由于拋射體的沖擊而造成的光學劣化的區域的大小。

如可見的，本領域中對于復合材料結構存在需求，在所述結構中，可以以可提高復合材料結構的彈道性能的方式控制基體內纖維的移動。

發明內容

通過本公開具體地解決和緩解上述與復合材料制品相關的需求，本公開在實施方式中提供了用于復合材料制品的膜，其中所述膜可包括削弱部分和非削弱部分。削弱部分可具有至少一種性質可低于非削弱部分的性質。

還公開了具有多個膜的復合材料制品。所述膜可排列為堆疊的構型。至少一個膜可具有非削弱部分和削弱部分。削弱部分可具有至少一種性質可低于非削弱部分的性質。

另外，公開了形成膜的方法。所述方法可包括形成具有削弱部分和非削弱部分的拉伸膜。所述方法還可包括配置拉伸膜使得削弱部分可具有至少一種性質低于非削弱部分的性質。

在進一步的實施方式中，公開了形成復合材料制品的方法，包括提供多個拉伸膜，其中每個拉伸膜可具有非削弱部分和削弱部分。至少一個拉伸膜的削弱部分可以形成為線形、矩形和/或彎曲路徑的形狀。削弱部分還可具有至少一種性質可低于非削弱部分的性質。形成復合材料制品的方法可包括將多個拉伸膜布置為堆疊構型。

還公開了使用復合材料制品的方法。所述方法可包括提供具有多個膜的復合材料制品。每個膜可具有非削弱部分和削弱部分。削弱部分可具有至少一種性質可低于非削弱部分的性質。使用的方法可包括在無載荷的條件下放置復合材料制品。所述方法可進一步包括在負載條件下放置復合材料制品。

已經討論的特征、功能和優勢可以單獨地在本公開內容的各實施方式中實現，或可以在另外其它實施方式中組合，其進一步的細節參考下面的描述和附圖可見。

附圖簡述

通過參考附圖本公開內容的這些和其它特征將更加顯而易見，附圖中同樣的數字在全部附圖中是指同樣的部件，并且其中：

圖1是實施方式中復合材料制品的透視圖，其包括具有在膜中形成的削弱部分的多個膜；

圖2是圖1的復合材料制品的展開透視圖；

圖3是圖1的復合材料制品的側視圖，并且其圖解以堆疊構型排列的膜；

圖4是圖3的一個膜的俯視圖，其圖解削弱部分和非削弱部分在膜中的布置；

圖5是部分膜的截面圖，其圖解通過化學改性以便降低削弱部分的強度而形成的削弱部分的實施方式；

圖6是部分膜的截面圖，其圖解通過幾何改變以便降低削弱部分的強度而形成的削弱部分的實施方式；

圖7是部分膜的俯視圖，其圖解形成為連續縱向削弱片段的削弱部分；

圖8是部分膜的俯視圖，其圖解形成為一系列壓痕的削弱部分；

圖9是具有削弱部分的膜的實施方式的俯視圖，所述削弱部分排列為通過橫向削弱片段互聯的多個縱向削弱片段；

圖10是具有削弱部分的膜的實施方式的俯視圖，所述削弱部分由多個以階梯形狀排列的縱向削弱片段和橫向削弱片段組成；

圖11是具有削弱部分的實施方式的俯視圖，其中階梯形狀以相對的方向面對；

圖12是具有削弱部分的膜的實施方式的俯視圖，所述削弱部分以正弦形狀排列，并且削弱部分之間的間隔基本上均勻；