表面保护材料18。涂布有表面保护材料18的一面面朝燃油箱13的内部。表面保护材料18除了由切削加工形成的切削面以外，涂布于穿孔加工面，喷水加工面等的CFRP部件的表面。
[0048]表面保护材料18为具有导电性的密封胶、底漆或涂料等。向表面保护材料18赋予导电性的方法可以适用向密封胶、底漆或涂料等赋予导电性的各种技术，本说明书中省略详细的说明。作为向表面保护材料18赋予导电性的方法，例如，有对充填物使用镍的方法。
[0049]另外，表面保护材料18的粘度为低粘度。由此，表面保护材料18的涂布性好，可以以高附着力涂布于CFRP部件的表面。S卩，表面保护材料18可以防止CFRP部件从表面脱落。另外，为了防止发生表面保护材料18的未涂部分等，确保涂布完整，表面保护材料18的颜色可以选择与CFRP部件不同的颜色(比如橘色)。由此，可以目视确认有没有涂布表面保护材料18。表面保护材料18的涂布是通过向CFRP部件涂布后，在室温下放置一周左右，并干燥而完成的。
[0050]由于通过表面保护材料18向CFRP部件的表面赋予了导电性。因此，即使表面或切削面Ila面朝燃油箱13的内部，可以确保加强材料15间的导通，可以防止于结构构件的切削面Ila中加强材料15间发生放电。
[0051]另外，本实施方式不同于通过在由CFRP形成的结构构件的表面上作为底漆涂布防静电涂料，防止静电的同时防止电解作用所引起的腐蚀的技术，而是通过确保CFRP的结构构件的表面的导通，当CFRP流过大电流的时候，例如被雷击时，将产生在包含碳纤维的加强材料15的端部间的火花通过电气导通来控制的技术。
[0052]如图6所示，主翼I的翼肋11被雷击时，雷电流C从雷击地点P向CFRP部件的表面或切削面Ila流动的时候，加强材料15的端部中，有可能发生加强材料15间的放电D。
[0053]以往，作为上述放电的对策，如图6所示采用了在CFRP部件的表面或切削面Ila涂布密封胶12，将由于放电而发生的火花封锁在内部的方法。但是，为了将由于放电的火花封锁在内部，需要确保密封剂12的厚度，将增加燃油箱13的制造工序的工作时间和成本。另外，由于涂布有厚厚的密封胶12，将增加主翼I的重量。并且，在涂布密封胶12的方法中，由于在能够确保密封胶12的规定的厚度时，才能发挥火花封锁功能，因此在厚度的质量管理方面有严格的要求。因此，需要花费大量的质量检查时间，且增加成本等。
[0054]与此相反，根据本实施方式，涂布于CFRP部件的表面或切削面Ila的表面保护材料18被赋予了导电性，并且为低粘度。因为表面或切削面Ila涂布有导电性的表面保护材料18，所以即使雷电流C从雷击地点P向CFRP部件的表面或切削面Ila流动，存在于CFRP部件的表面或切削面Ila的加强材料15的端部间可以确保导通，可以防止加强材料15的端部间发生放电。另外，因为表面保护材料18为低粘度，涂布性好，可以以高附着力涂布于表面或切削面11a。并且，表面保护材料18不同于将火花封入的密封胶12，只要确保加强材料15的端部间的导电性即可，所以与涂布密封胶12相比可以将厚度变薄，且可以放宽涂布厚度的质量管理。其结果，实现了用于涂布作业的作业时间的缩短化和重量的减轻化，也大幅度削减了质量检验时间。另外，由此还可以削减成本。
[0055]关于表面保护材料18，发明者使用导电率为0.36Qcm且硬化时间为5个小时的表面保护材料A，及虽然导电率不明但被赋予有导电性且硬化时间为36个小时的表面保护材料B，进行了边缘发光鉴定试验。边缘发光鉴定试验为对涂布有表面保护材料A、B的实验体施加电压，测定火花开始产生时的电流值(火花产生电流值)。可以说火花产生电流值越大，火花就越难以产生。另外，表面保护材料A、B的硬化时间越短，粘度就越低。表面保护材料A的火花产生电流值为5kA，表面保护材料B的火花产生电流值为30kA。两者都得到了火花产生电流值大，难以产生火花的结果。
[0056]其次，参照图7说明对本实施方式的试验体实施耐雷试验的结果。作为耐雷试验的试验方法采用的是，将以国际自动机工程师学会(SAE Internat1nal)的航空机闪电环境和相关的测试波形(ARP5412A:Aircraft Lightning Environment and Related TestWaveforms)为依据的组件A波形的电流，通过以航空机雷电试验方法(ARP5416 -AircraftLightning Test Methods)为依据的传导(ConductedEntry)方式来施加于试验体的方法。然后，依据ARP5416用相机确认火花。
[0057]图7表示相对火花产生电流[% ]与试验体的体积电阻率[Ω厘米]的关系。对试验体的体积电阻率不同的多个试验体实施耐雷试验的结果，得到了如图7所示的结果。图7表示了当将多个试验体中体积电阻率最大的试验体的火花产生电流值设为100%的时候，其他试验体的火花产生电流的比例。
[0058]根据考试结果得知:如果体积电阻率为0.5Ω厘米以下的话，本实施方式中的试验体的火花产生电流约将成为体积电阻率约为3Ω厘米的试验体的2倍以上。
[0059]S卩，体积电阻率为0.5 Ω厘米以下的本实施方式中的试验体，与体积电阻率高的试验体相比，更难产生火花。
[0060]在上述本实施方式中，CFRP的基体17的导电性低也可以，但也可以通过向基体17赋予导电性，使用于燃油箱13的结构构件的CFRP具有导电性。
[0061]向基体17赋予导电性的方法可以适用向热固性树脂等塑料赋予导电性的各种技术，本说明书中省略详细的说明。
[0062]作为向基体17赋予导电性的方法，例如使塑料内包含导电性的粒子或纤维的方法、或向塑料本身赋予导电性的方法等。基体I的电阻率，例如为数Ω厘米。
[0063]由于基体17被赋予了导电性，如图5所示，主翼I的翼肋11被雷击时，雷电流C从雷击地点P向CFRP部件的表面或切削面Ila流动的时候，在加强材料15间进行电气导通。其结果，CFRP的切削面Ila中，在加强材料15间难以发生放电。
[0064]燃油箱13的结构构件，其加强材料15为含有碳纤维的CFRP，基体17含有塑料，且被赋予了导电性。因为基体17被赋予了导电性，因此，即使万一上述表面保护材料18有未涂布的部分，切削面Ila露出于燃油箱13的内部，也可确保加强材料15间的导通，且可防止结构构件的切削面Ila中加强材料15间发生放电。
[0065]另外，在上述实施方式中，对结构体用结构材料适用于如航空机的情况进行了说明，本发明不限于此例，也可适用于海上风车、或者汽车.有轨车辆等的结构体。
[0066]符号说明
[0067]I 主翼
[0068]3上侧蒙皮
[0069]5下侧蒙皮
[0070]7 前梁
[0071]9 后梁
[0072]11 翼肋
[0073]Ila切削面
[0074]IlA 凸缘
[0075]IlB 腹板
[0076]12密封剂
[0077]13燃油箱
[0078]15加强材料
[0079]17 基体
[0080]18表面保护材料
【主权项】
1.一种结构体用结构材料，其特征在于， 具有加强材料包含碳纤维且基体包含塑料的碳纤维增强塑料， 在所述碳纤维增强塑料的表面涂布有被赋予了导电性的低粘度的表面保护材料。
2.如权利要求1所述的结构体用结构材料，其中，所述基体被赋予了导电性。
3.如权利要求1所述的结构体用结构材料，其中，体积电阻率为0.5Ω厘米以下。
4.一种燃油箱，其具有如权利要求1至3中任一项所述的结构体用结构材料，在所述表面上涂布有所述表面保护材料的涂布面，面朝收容有燃料的内部。
5.一种主翼，其以如权利要求4所述的燃油箱作为结构体。
6.一种航空机，其具备如权利要求5所述的主翼。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种减少制造工序中的工作时间与成本，且可防止重量的增加的结构体用结构材料、燃油箱、主翼及航空机。其特征在于，作为结构体用结构材料的翼肋(11)具有加强材料包含碳纤维且基体包含塑料的碳纤维增强塑料，在碳纤维增强塑料的表面涂布有被赋予了导电性的低粘度的表面保护材料(18)。
【IPC分类】B64D45-02, C08J7-04, B64C3-34
【公开号】CN104640913
【申请号】CN201380048718
【发明人】神原信幸, 阿部俊夫, 奥田晃久, 井加田朗, 山下政之, 岸本和昭, 神纳佑一郎
【申请人】三菱重工业株式会社
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年10月9日
【公告号】CA2885204A1, US20150274316, WO2014057960A1