[發明專利]包括具有匹配導電率的膠層的復合結構

有效

• 申請號: 201380049712.6
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN104661916B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: P·K·阿克曼;D·L·海德爾鮑
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64D37/02
• 分類號: B64D37/02;B29C65/48;B64D45/02;B64F5/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

技術領域

本公開總體上涉及用于結合復合結構的技術，更具體地涉及用于減輕雷擊對膠層作用的方法。

背景技術

可使用結構粘合劑沿著膠層將諸如(而不限于)碳纖維增強型塑料(CFRP)的纖維增強型復合結構結合在一起?？赏ㄟ^在粘合劑中引入一層或多層平紋棉麻織物來加強和加固膠層。

在航空器應用中，有時，通過將復合補片粘結于諸如機身蒙皮的復合結構來修復或重做復合結構的一些區域。為了減少雷擊對補片的作用，必須在補片和它所結合的結構之間提供連續的電路徑，以消散電流的流動。

為了在復合補片和它所結合的復合結構之間提供電氣連續性，可在膠層中放置導電的平紋棉麻織物。然而，當膠層的一些部分被暴露于周邊環境時出現了問題。雷擊會橫跨膠層產生不期望的電勢。為了避免橫跨膠層的不期望的電勢的作用，用電絕緣密封劑覆蓋膠層被暴露的區域。盡管密封劑是有效的，但它們增加了航空器的重量，既費時又費工，從而增加了制造成本。

因此，需要一種沿著膠層接合復合結構的方法，所述方法減輕了雷擊的作用，并且減小了橫跨被暴露膠層的伴隨出現的電勢。還需要一種將復合結構結合到一起的方法，該方法省卻了用密封劑覆蓋復合結構之間的膠層的被暴露部分的需要。

發明內容

本文公開的方法提供了沿著膠層接合在一起的復合結構，膠層的導電率匹配它們所接合的復合結構。使用導電率與復合結構的導電率匹配的膠層減小橫跨膠層被暴露部分的電勢?？蓽p少或不使用密封劑覆蓋膠層的被暴露部分，從而減少航空器重量和制造成本。

根據一個公開實施方式，提供了一種復合層合結構，該復合層合結構包括：第一纖維增強型塑料樹脂層合物和第二纖維增強型塑料樹脂層合物，其均具有電阻抗；結構膠層，其將第一層合物和第二層合物接合在一起。所述膠層具有與所述第一層合物和所述第二層合物的電阻抗基本上匹配的電阻抗。所述第一纖維增強型塑料樹脂層合物和所述第二纖維增強型塑料樹脂層合物中的纖維增強均是碳纖維，所述膠層包括用粘合劑浸漬的平紋棉麻織物，所述平紋棉麻織物的電阻抗基本上匹配所述第一層合物和所述第二層合物的電阻抗。所述膠層的至少一部分被暴露于周邊環境。所述第一層合物和所述第二層合物和所述膠層形成T型接頭。所述第一層合物和所述第二層合物可形成燃料箱中具有敞開內部的部分，其中，所述膠層的一部分被暴露于所述燃料箱的所述敞開內部。所述結構膠層包括用粘合劑浸漬的平紋棉麻織物，所述平紋棉麻織物的AC導電率與所述第一層合物和所述第二層合物的AC導電率基本上匹配。

根據另一個實施方式，提供了一種復合層合結構，該復合層合結構包括：第一碳纖維增強型塑料層合物，其具有第一電阻抗；第二碳纖維增強型塑料層合物，其具有與所述第一電阻抗基本上匹配的第二電阻抗。所述層合結構還包括在所述第一層合物和所述第二層合物之間的粘合性膠層。所述粘合性膠層包括粘合劑和平紋棉麻織物，所述平紋棉麻織物具有與所述第一電阻抗和所述第二電阻抗基本上匹配的第三電阻抗。所述第一層合物和所述第二層合物可形成燃料箱中具有適于存儲燃料的敞開內部的部分，其中，所述粘合性膠層的一部分被暴露于所述燃料箱的所述敞開內部。所述第一層合物和所述第二層合物和所述粘合性膠層可形成T型接頭。所述第一電阻抗、所述第二電阻抗和所述第三電阻抗均包括電阻分量和電抗分量。所述電阻分量基本上相等，所述電抗分量基本上相等。所述平紋棉麻織物可由碳纖維形成。所述第一層合物和所述第二層合物和所述膠層具有基本上相同的AC導電率。

根據又一個實施方式，提供了一種具有防雷保護的復合航空器燃料箱。該防雷保護包括：至少第一碳纖維增強型塑料層合壁；至少第二碳纖維增強型塑料層合壁；粘合性膠層，其接合所述第一層合壁和所述第二層合壁，所述粘合性膠層包括導電平紋棉麻織物，所述平紋棉麻織物具有與所述第一層合壁和所述第二層合壁的電阻抗均基本上匹配的電阻抗。所述粘合性膠層的至少一部分適于被暴露于所述燃料箱內的燃料蒸氣。

根據再一個實施方式，一種為兩個固化碳纖維增強型塑料層合物之間的結合接頭提供防雷保護的方法包括：將平紋棉麻織物安裝在所述結合接頭中，所述結合接頭的電阻抗基本上匹配所述兩個碳纖維增強型塑料層合物中的每個的電阻抗。安裝所述平紋棉麻織物包括用粘合劑浸漬所述平紋棉麻織物。所述粘合劑可以是膜粘合劑和膏粘合劑中的一個。所述平紋棉麻織物可由碳纖維形成。所述層合物和所述平紋棉麻織物可具有基本上相同的導電率。將所述平紋棉麻織物安裝在所述結合接頭中包括：將兩個層合物組裝成T形構造，并將所述平紋棉麻織物放置在兩個層合物中的一個的邊緣和兩個層合物中的另一個的面之間。