[發明專利]多樹脂復合結構及其生產方法

有效

• 申請號: 201310236834.8
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103507303B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: C·P·亨利
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B32B1/06
• 分類號: B32B1/06;B32B27/12;B64C1/12;B32B37/00
• 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

技術領域

本公開涉及復合結構，并且更具體地涉及具有織物布置和兩種(或更多種)樹脂的復合結構。

背景技術

設計交通工具特別是飛機和其它飛行器的飛機結構學的一個目標是減少不期望的阻力。飛行器或者其部分可被構造具有空氣動力學形狀，但是還可通過減少外表面不連續例如連接部分之間的接縫、固定和移動操縱面之間的接合處(如鉸鏈，等)等等，處理阻力。這種不連續不僅代表渦流引起的阻力的可能來源，而且可形成或增加飛行器的聲音信號(acoustic signature)和/或包括光學、射頻(RF)、電學等等的其它信號。

一些提出的措施關注于用可移動結構如滑板封閉固定和移動操縱面之間的縫隙，但是這增加了機械復雜性。可選地，這種不連續可例如通過用柔性材料覆蓋和/或形成飛行器蒙皮進行密封，但是許多柔性材料缺乏適當的剪切強度來經受住通常施加至飛行器蒙皮的力。復合材料與其它結構材料如金屬相比可具有合適的機械性質以及通常高的強度與重量比。但是，形成后，許多復合材料太剛性和/或易碎，不能覆蓋或封閉固定和移動表面之間的縫隙。

因此，對于適當柔性以覆蓋或形成飛行器蒙皮并且具有與通常施加至飛行器蒙皮的力相適應的機械穩定性的材料存在需要。

發明內容

本公開描述了多樹脂復合結構的數個實例實施方式，和形成復合結構的實例方法。

在根據本公開的實例復合結構中，由紡織纖維構造的至少一個織物層的織物布置在其中具有孔的分布。孔的分布可包括各個紡織纖維內的許多纖維內部孔和紡織纖維之間的許多纖維之間孔。在這些實例復合結構中，第一樹脂填充纖維內部孔以及還有那些孔徑等于或小于孔徑閾值的纖維之間孔，以及第二樹脂結合至第一樹脂并且基本上填充那些孔徑大于孔徑閾值的纖維之間孔。

在這些實例復合結構的一些中，第一樹脂比第二樹脂更加剛性。例如，在這些實施方式中，第一樹脂可具有大于大約1GPa的彈性模量，并且第二樹脂可具有小于大約1GPa的彈性模量。例如，第一樹脂可包括環氧樹脂，而第二樹脂可包括硅氧烷。

在這些實例復合結構的一些中，至少一個織物層包括一個或多個纖維富集區域，在其中所有纖維之間孔具有等于或小于孔徑閾值的孔徑，并且還包括一個或多個纖維貧乏區域，在其中纖維之間孔中的一些具有等于或小于孔徑閾值的孔徑，并且一些具有大于孔徑閾值的孔徑。在這些實施方式中，纖維富集區域與纖維貧乏區域散布(交替，intersperse)，如以圖案形式。在這些實施方式的一些中，織物布置包括兩個或更多個堆疊織物層，其中至少一個織物層的纖維富集區域在基本上與層正交的方向上被至少一個其它織物層的一個或多個纖維貧乏區域重疊。堆疊織物層可通過第一和/或第二樹脂至少部分地彼此結合。

形成根據本公開的復合結構的實例方法可包括在具有形成于其中的許多孔的織物層中用第一樹脂選擇性填充僅孔徑等于或小于孔徑閾值的那些孔，并且用第二樹脂基本上填充織物中的其余孔。

在這些方法的一些中，用第一樹脂選擇性填充包括例如以液體形式如通過浸漬非選擇性施加樹脂。在這些方法中，第一樹脂可具有關于紡織纖維的潤濕閾值，其被預測以限制第一樹脂以便僅填充孔徑等于或小于孔徑閾值的那些孔。一些實例方法可包括制備第一樹脂，用于例如通過增容劑的使用與第二樹脂結合。

一些實例方法可包括堆疊兩個或更多個織物層，如在施加第一樹脂之前。堆疊可包括以期望的方式相對于彼此布置堆疊織物層，如通過將一個層中的纖維富集區域與至少一個其它層中的一個或多個纖維貧乏區域部分地或全部地重疊。

一些實例方法可包括形成織物層，例如通過例如以期望的布置將纖維富集區域與纖維貧乏區域散布的方式編織紡織纖維。在這些方法中，布置可以是不規則的，或以圖案形式。包括堆疊織物層的方法可包括布置鄰近層，以期望的方式布置纖維富集區域和纖維貧乏區域的相對分布，例如在與堆疊層正交的方向上使纖維貧乏區域與一個或多個纖維富集區域重疊。

以上概述的特征、功能、步驟和過程可在各種實施方式和/或方法中獨立實現，或可在其它實施方式和/或方法中結合，其中的進一步細節參照以下具體實施方式和附圖進行說明。

附圖說明

圖1是部分示意性斜視圖，其顯示了根據本公開的復合結構的實例實施方式，其中織物布置由紡織纖維形成，第一樹脂填充紡織纖維之間的一些孔，并且第二樹脂填充紡織纖維之間的其余孔。

圖2是顯示示于圖1中的實例復合結構的織物布置的織物層的部分示意性平面圖。

圖3是示于圖1中的實例復合結構的織物布置的紡織纖維的實例橫截面視圖。