[實用新型]一種狀態監測一體化復合材料結構

有效

• 申請號: 201920672045.1
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN211178779U
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 鄒芳鑫;劉建國;黃林;邵禮曦;李鳳鳳;吳聰萍;鄒志剛
• 申請（專利權）人: 南京大學昆山創新研究院;昆山盈思格物無損檢測科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01B11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種狀態監測一體化復合材料結構，包括一體纖維結構編制形成的一體纖維復合材料編制層，和通過浸漬附著方法進入所述一體纖維復合材料編制層間隙的編制層高分子材料固化結構，所述一體纖維復合材料編制層和所述編制層高分子材料固化結構形成單層一體纖維復合材料結構；本實用新型能夠準確的探測纖維復合材料編制層內部的狀態變化，并將信號傳遞出去，避免復雜、成本高企的無損檢測過程及實現復合材料結構的實時狀態檢測，成本低，不受電磁干擾，能檢測結構內部變化的特點，同時可以形成具有更厚的復合材料層，大大增強整體復合材料的機械強度。

技術領域

本實用新型屬于化工領域，涉及一種復合材料結構，具體涉及一種狀態監測復合材料結構。

背景技術

與傳統金屬材料相比，纖維增強復合材料由于其優異的比強度、比剛度、抗疲勞與抗腐蝕性能、以及可設計性而在交通、能源、建筑等領域得到日益廣泛的應用，以波音飛機為例，以樹脂基纖維增強復合材料為主體的復合材料在結構材料中的比重已由20世紀70年代波音747的1%迅速增加到現今波音787的50%，同時在巨型風機葉片上也大量使用此類材料，然而，復合材料對損傷非常敏感，損傷一旦出現，就極有可能造成重大損失，因此，經常性的檢測就成為必要，但如此，就需要耗費大量的人力物力，同時檢測也是非常復雜，因此如果能夠尋找一種更便捷、成本更低的技術方案則顯得非常必要。

實用新型內容

有鑒于此，需要克服現有技術中的上述缺陷中的至少一個。

本實用新型提供了一種狀態監測一體化復合材料結構，包括包括一體纖維結構編制形成的一體纖維復合材料編制層，所述一體纖維結構包括纖維復合材料及光纖，所述光纖復合到所述纖維復合材料中，所述光纖表面附著光纖高分子材料涂層；

和通過浸漬附著方法進入所述一體纖維復合材料編制層間隙的編制層高分子材料固化結構，所述編制層高分子材料固化結構為經過真空脫泡處理及常溫加壓固化處理的高分子材料固化結構；

所述一體纖維復合材料編制層和所述編制層高分子材料固化結構形成單層一體纖維復合材料結構，所述一體纖維結構具有外露在所述一體纖維復合材料結構的外露端，所述外露端外部具有彈性材料層。

本實用新型通過預制纖維復合材料及光纖一體纖維結構，使用所述一體纖維結構制備一體纖維復合材料編織層，所述光纖表面附著光纖高分子材料涂層，編入所述光纖的所述一體纖維復合材料編織層進行編織層高分子材料浸漬附著流程，同時對所述光纖進行引出并制作出口防護，并進行真空脫泡處理，常溫加壓固化處理，形成單層一體纖維復合材料；

或在單層一體纖維復合材料上，再次或多次進行高分子材料附著和所述一體纖維復合材料編織層或纖維復合材料編織層的貼合，加溫加壓固化處理，之后進行涂覆并形成樹脂封裝層及其上的覆蓋層，形成多層的狀態監測一體化復合材料。

將光纖和纖維復合材料形成一體化纖維結構，在進行編織，形成一體纖維復合材料編織層，使用編織層高分子材料進行浸漬工藝，編織層高分子材料能夠滲入到一體纖維復合材料編織層的纖維之間，形成對纖維的包裹結構，并進行常溫加壓固化處理，形成單層的一體纖維復合材料；也可以在單層一體纖維復合材料基礎上通過多層的堆疊，包括纖維復合材料和編織層高分子材料浸漬工藝，形成多層的一體纖維復合材料。

本實用新型通過將光纖編制在纖維復合材料編制層內，與纖維形成一體，能夠準確的體現出纖維復合材料編制層內部的狀態變化，并通過相應的傳感器將特定信號傳遞出去，可以避免復雜、成本高企的無損檢測過程，還可以實現復合材料結構的實時狀態檢測，成本低，不受電磁干擾，能檢測結構內部變化的特點，同時通過多層一體纖維復合材料編織層或纖維復合材料編織層與編織層高分子材料涂層的自由組合貼合，如一層編織層高分子材料涂層次序交替，或其他方式的次序組合，可以形成具有更厚的復合材料層，能夠大大增強整體復合材料的機械強度，形成更多應用領域的產品。

另外，根據本實用新型公開的狀態監測一體化復合材料結構，還具有如下附加技術特征：