本發明專利技術的實施方案涉及敷以金屬或金屬合金的片材(以下“敷以金屬的片材”)，包括但不限于，織物和薄氈，其金屬含量為1-50g/m2(gsm)。所述敷以金屬的片材可原樣使用，或者與預浸料坯、粘合劑或貼面膜一起使用以賦予所得的復合制品閃電襲擊保護(LSP)和/或體積電導率等其它益處。在一個實施方案中，所述敷以金屬的片材浸漬有樹脂。根據本發明專利技術的實施方案，通過物理氣相沉積涂布方法將金屬涂敷于織物或薄氈的一側或兩側。所得的敷以金屬的織物或薄氈可用作貼面膜中的載體以給予表面導電率；可用作粘合劑中的載體以形成導電性粘合劑粘合的接頭；(一或多層敷以金屬的薄氈)可被夾在預浸料坯層之間以賦予表面導電率和/或體積電導率及韌性；或者可用來制造復合制品。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
用于復合制品的導電性材料。
技術介紹
用于制造航空業中的構成部件的材料必須具有一定特征以免部件因常見的環境事件而遭受損傷或危害。閃電，作為常見環境事件的實例，若此類部件導電性不足并且未通過航空器接地，則可嚴重損傷和/或擊穿構成部件。若在飛行時閃電擊中航空器的機翼部件，該事件可能產生危險的沖擊電流，還可能造成部件本身的嚴重物理損傷。沖擊電流特別令人擔心，因為它最終可能接觸燃油箱而造成爆炸。因被閃電擊中造成實際致命的墜機，Federal Aviation Administration(FAA)實施了根據被閃電擊中的概率和嚴重性為商業航空器劃分不同區的系統。因此，關鍵是，制造此類構成部件以賦予防止或減輕閃電襲擊造成的損傷的特征等。 電磁干擾(EMI)是航空業中復合部件的另一個電學問題。EMI波由可導致電瞬變而引起燃料系統的電布線和探針中能量水平過高的電磁場組成。防止和/或減少這些事件的方法是添加屏蔽材料以吸收或反射沖擊性輻射。在對這些事件沒有適當屏蔽的情況下，所述波可干擾航空器的電子設備和航空電子設備運行，乃至造成燃料箱著火。已表明，吸收損耗與屏蔽材料的厚度、導電性和磁導率成比例。常規的屏蔽方法包括由鑄造金屬板和具有導電性填充料或涂層塑料制得的外罩。靜電放電(ESD)是航空業中復合部件的又一問題。ESD是因直接接觸或者靜電場而在電勢不同的兩個物體之間產生的突然的瞬時電流。非導電性材料、油漆、塑料具有絕緣性，因此易于積累靜電荷。必須控制所得的電荷以保護航空器電子器件和燃料箱。常規的ESD方法包括向材料例如碳纖維添加具有靜電消除特征的纖維，或者在航空器部件的頂端附加芯和/或棒。通過摩擦材料帶有靜電荷。飛機僅僅通過空氣就帶有電荷。經過降水(云或雨)的飛行增大電荷累積，因為有更多的材料接觸。靜電荷一般在海平面的略具導電性的空氣中放電，還在濕度較高的空氣中放電。但是，濕度低于20%和/或在海拔較高處的空氣是不良導體。后者允許靜電荷在航空器表面特別是在復合航空器的那些表面上累積，其中電荷不易移動。在結構上累積的電荷產生隨著電荷量增大而增大的電壓。在金屬結構上，由于金屬導電性均一，此電壓在每處都相同。但是，在材料結構上，電壓可不同。繼而此電壓產生電場，在諸如機翼頂端、螺旋槳頂端、后緣以及噴氣發動機葉片的頂端和邊緣等曲率呈銳角的區域最強。累積的電荷要移動，同性電荷相斥，異性電荷相吸。最終，空氣與結構之間的電荷差異變得很大以至放電需要占主導，從而將過量電荷大批“釋放”入大氣中。靜電荷累積可在云內或者在帶電荷的大氣條件下引發閃電。同時，為了使航空器在不使用過量燃料的情況下實現設計的距離而且克服其本身的重力飛行，必須以一定的重量要求為目標制造如此的構成部件。此外，必須以對抗常見環境事件的損傷為目的制造此類構成部件。對于復合材料而言，此特征通常表述為“韌性”。因此，在此類部件的制造過程中，必須就損傷容許極限和對常見環境事件的抵抗性同時保持這些構成部件的可行的重量的問題進行極小心的評價。在制造過程中利用各種方法來達到此平衡。在航空業中，給予構成部件閃電襲擊保護的常規方法是將多孔的鋁、銅、鈦或青銅網、篩或箔，或者紡織網織物加入復合部件中。雖然這樣的網通常有效用作閃電襲擊保護，但是許多這些多孔的網/篩難以進行生產和修理操作。此外，它們通常需要分隔材料(例如玻璃纖維分隔層片)以防止在其它材料特別是具有碳復合結構的鋁存在下發生不期望的電化學腐蝕。此外，當大量使用時，多孔的網/篩非常重，并可顯著增加整個部件的重量，由此降低航空器的效率。給予閃電襲擊保護的另一種方法是將敷以金屬的碳纖維材料加入復合部件中。通常利用無電鍍法使碳纖維敷以鎳、鈀、錫、銅或其組合。這些敷以金屬的纖維而后可被制成均一的無紡材料。將具有敷以金屬的纖維的無紡材料加入復合部件中，有效地替代以其他方式為充分閃電襲擊保護所需的金屬網/篩。據報告，含有其中具有敷以金屬的纖維這樣的無紡材料的復合部件具有金屬含量為約60-100g/m2(gsm)的金屬。其它報告描述金屬 重量含量為10%-65%的6K(6000股長絲)_80Κ(80，000股長絲)碳絲束。敷以金屬的薄氈(veil)材料由與非導電性樹脂(例如PVA)稀松粘合在一起的敷以金屬的纖維制成。因此，就航空器的效率而言，整個復合材料的重量仍然造成問題。此外，無電鍍法出現制造問題，例如，電鍍廢料流及制造成本較高。
技術實現思路
本文公開一種支撐材料，其包含(i)片材；和(ii)在所述片材的至少一側上的金屬或金屬合金層，其中所述金屬層的厚度為O. I μ m-25 μ m,敷以金屬的片材與膜、樹脂或層片之一合并。在一些實施方案中，金屬層的厚度為0.5 μ m-2 μ m。在所述敷以金屬的片材上的金屬的面積重量可小于50g/m2。在一些實施方案中，在所述敷以金屬的片材上的金屬的面積重量小于15g/m2。在其它實施方案中，在所述敷以金屬的片材上的金屬的面積重量小于5g/m2。所述敷以金屬的片材可以是導電性的，敷以金屬的片材的表面電阻率小于片材的表面電阻率。所述片材可以是紡織物或無紡薄氈之一。包含所述片材的材料可以是纖維狀材料，包括碳、玻璃纖維、陶瓷或有機纖維之一，有機纖維包括芳族聚酰胺、對位芳族聚酰胺、尼龍、熱塑性塑料或其組合。在一些實施方案中，所述金屬或金屬合金是鋁、銅、銀、鎳、鈀、錫、金或其組合之一。此外，可通過選自物理氣相沉積、原子層沉積、化學氣相沉積、低壓化學氣相沉積和等離子體增強的化學氣相沉積的方法涂敷所述敷以金屬的片材。可將所述金屬以連續層涂布于所述片材上。所述膜或層片可以是片、帶、絲束、織物或氈形式并預浸有樹脂的纖維增強料、粘合劑膜或貼面膜(surfacing film)之一。包含膜或樹脂的支撐材料可以是聚合物材料，其中所述聚合物材料是環氧樹脂、雙馬來酰亞胺、酚醛樹脂、氰酸酯和聚酰亞胺中至少其一。所述片材可以與至少一層層片合并形成層合結構。或者，所述片材可被夾在多層層片之間形成層合結構。本文公開一種復合制品，其包含(i)多層層片，各層片與至少一層其它層片相鄰；和(ii)至少一層無紡氈，在其毗鄰至少一層層片的至少一側上具有金屬或金屬合金涂層，其中所述無紡氈上的涂層的面積重量小于50g/cm2。在一些實施方案中，所述涂層的面積重量為3g/m2-20g/m2。在一個實施方案中，將至少一側上具有金屬或金屬合金涂層的至少一個無紡氈夾在多層層片之間形成層合板，該層合板具有體積電導率。所述層合板的特征在于相對于其中沒有夾著在至少一側上具有金屬或金屬合金涂層的至少一層無紡氈的層合板，受力時的沖擊后壓縮值增大。此外，所述層合板的特征在于，相對于其中沒有夾著在至少一側上具有金屬或金屬合金涂層的至少一層無紡氈的層合板，在使其開裂后當對該板施加荷載時韌性值增加。在另一實施方案中，所述至少一個無紡氈毗鄰最外層片形成層合板，當高達200，OOOamps (A)的電壓接觸層合板時該層合板能夠減輕損傷。被涂布的無紡氈上的金屬層的厚度可以為O. 5 μ m-2 μ m。包含所述片材的材料可以是纖維狀材料，包括碳、玻璃纖維、陶瓷或有機纖維之一，有機纖維包括芳族聚酰胺、對位芳族聚酰胺、尼龍、熱塑性塑料或組合。在一些實施方案中，所述金屬或金屬合金可以是鋁本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：R·T·普賴斯，A·阿布賽菲厄，
申請(專利權)人：塞特克技術公司，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。