.001英寸至0.003英寸、优选0.002英寸的厚度。
[0031]图5示出由具有切割边缘504和斜降506类型的暴露的纤维表面的CFRP部件502制成的复合材料结构500的示例。导电涂层材料308被施加在暴露的纤维表面之上。
[0032]不像已有的用于保护复合材料结构免受由边缘辉光导致的危险的方法，所公开的方法省时间且劳动较不密集，这是因为其与已有的方法所需要多个较厚层相反，仅需要施加薄的优选的单层导电涂层材料，并且减小加到复合材料结构的重量。这在航空航天工业尤其有利，因为较小量意味着较少燃料消耗和更大效载荷。虽然所公开的方法在航空航天工业特别有用，不过其在使用必须被保护以免受由边缘辉光导致的危险的复合材料结构的其他工业也可以是有用的。
[0033]另外，本公开包含根据以下条款的实施例:
[0034]1.一种用于减轻在复合材料结构的碳纤维增强塑料部件中的暴露的纤维表面处的边缘辉光的方法，所述方法包含:在所述暴露的纤维表面之上施加导电涂层材料。
[0035]2.根据条款1所述的方法，其中所述导电涂层材料具有至少大约10西门子/米的导电率。
[0036]3.根据条款1所述的方法，其中所述导电涂层材料具有至少大约104西门子/米的导电率。
[0037]4.根据条款1所述的方法，其中所述导电涂层材料被施加成具有大约0.001至0.003英寸总厚度的一个或更多个层中。
[0038]5.根据条款1所述的方法，其中所述导电涂层材料被施加成具有大约0.002英寸厚度的一层中。
[0039]6.根据条款1所述的方法，其中所述导电涂层材料包含导电掺杂材料和载体介质。
[0040]7.根据条款6所述的方法，其中所述导电掺杂材料是选自由如下材料构成的组的一种材料:铟锡氧化物溶液、碳纳米管、金属纳米线、半导体纳米线、碳黑、石墨烯和本征导电聚合物。
[0041]8.根据条款6所述的方法，进一步包含如下步骤:
[0042]选择所述载体介质；
[0043]选择所述导电掺杂材料；
[0044]将所述载体介质和掺杂材料结合以形成导电涂层材料。
[0045]9.一种制造复合材料结构的方法，其包含:
[0046]形成具有至少一个暴露的纤维表面的至少一个碳纤维增强塑料部件；
[0047]由所述至少一个碳纤维增强塑料部件形成所述复合材料结构；以及
[0048]在所述暴露的纤维表面之上施加导电涂层材料。
[0049]10.根据条款9所述的方法，其中所述导电涂层材料具有至少大约10西门子/米的导电率。
[0050]11.根据条款9所述的方法，其中所述导电涂层材料具有至少大约104西门子/米的导电率。
[0051]12.根据条款9所述的方法，其中导电涂层材料被施加成一个或更多个层、大约
0.001至0.003英寸的总厚度。
[0052]13.根据条款9所述的方法，其中所述导电涂层材料包含载体介质和导电掺杂材料。
[0053]14.根据条款13所述的方法，其中所述导电涂层材料是选自由如下材料构成的组的一种材料:铟锡氧化物溶液、碳纳米管、金属纳米线、半导体纳米线、碳黑、石墨烯和本征导电聚合物。
[0054]15.根据条款9所述的方法，其中所述复合材料结构限定燃料环境。
[0055]16.一种包括碳纤维增强塑料部件的复合材料结构，该碳纤维增强塑料部件具有至少一个暴露的纤维表面以及被施加在所述至少一个暴露的纤维表面之上的导电涂层材料。
[0056]17.根据条款16所述的复合材料结构，其中所述导电涂层材料具有至少大约10西门子/米的导电率。
[0057]18.根据条款16所述的复合材料结构，其中所述导电涂层材料具有至少大约104西门子/米的导电率。
[0058]19.根据条款16所述的复合材料结构，其中所述导电涂层材料具有大约0.001至
0.003英寸的总厚度。
[0059]20.根据条款16所述的复合材料结构，其中所述导电涂层材料包含导电掺杂材料和载体介质，所述导电掺杂材料选自由如下材料构成的组:铟锡氧化物溶液、碳纳米管、金属纳米线、半导体纳米线、碳黑、石墨烯和本征导电聚合物。
[0060]虽然参照某些示例性实施例已经描述了本发明，不过这些实施例是为了说明的目的而不具有限制性。本领域的技术人员应当理解可以做出各种变化并且等价物可以替代这些实施例的元件，而不脱离本发明的范围。此外，许多改进可以被做出以使得本文的教导适应于具体情形而不脱离本发明的范围。因此，权利要求不局限于本文公开的具体实施例。在权利要求中提出的方法权利要求不应该被解释为要求所叙述的那些步骤按字母顺序(在权利要求中使用字母顺序的目的只是为了参考之前所叙述的步骤)或者按所叙述的顺序执行，也不应该被解释为排除在至少所述步骤之一的期间的一部分期间同时地被执行的两个或更多个步骤中的任何部分。
【主权项】
1.一种用于减轻在复合材料结构的碳纤维增强塑料部件中的暴露的纤维表面(303)处的边缘辉光的方法，所述方法包含:在所述暴露的纤维表面之上施加导电涂层材料(308)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电涂层材料(308)具有至少大约10西门子/米的导电率。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电涂层材料(308)具有至少大约104西门子/米的导电率。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述导电涂层材料(308)被施加成具有大约0.001至0.003英寸总厚度的一个或更多个层。5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述导电涂层材料(308)被施加成具有大约0.002英寸厚度的一层。6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述导电涂层材料(308)包含导电掺杂材料(310)和载体介质(312)。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述导电掺杂材料(310)是选自由如下材料构成的组的一种材料:铟锡氧化物溶液、碳纳米管、金属纳米线、半导体纳米线、碳黑、石墨烯和本征导电聚合物。8.根据权利要求6所述的方法，进一步包含步骤: 选择所述载体介质(312)； 选择所述导电掺杂材料(310); 将所述载体介质和掺杂材料结合以形成所述导电涂层材料(308)。9.一种包括碳纤维增强塑料部件的复合材料结构，该碳纤维增强塑料部件具有至少一个暴露的纤维表面(303)以及被施加在所述至少一个暴露的纤维表面之上的导电涂层材料(308)。10.根据权利要求9所述的复合材料结构，其中所述导电涂层材料(308)具有至少大约10西门子/米的导电率。11.根据权利要求9所述的复合材料结构，其中所述导电涂层材料(308)具有至少大约104西门子/米的导电率。12.根据权利要求9至11中的任一项所述的复合材料结构，其中所述导电涂层材料(308)具有大约0.001至0.003英寸的总厚度。13.根据权利要求9至11中的任一项所述的复合材料结构，其中所述导电涂层材料(308)包含导电掺杂材料(310)和载体介质(312)，所述导电掺杂材料选自由如下材料构成的组:铟锡氧化物溶液、碳纳米管、金属纳米线、半导体纳米线、碳黑、石墨烯和本征导电聚合物。
【专利摘要】用于减轻在包含碳纤维增强塑料部件的复合材料结构上的闪电雷击所导致的边缘辉光的复合材料结构和方法，其中所述复合材料结构诸如航空航天结构。一个或更多个导电涂层材料薄层被施加在碳纤维增强塑料部件的切割边缘或斜降之上以降低碳纤维增强塑料部件的复合材料层之间的层间电压电势。导电涂层材料由分散在载体介质中的导电掺杂材料制成。
【IPC分类】C09D5/24, C08J7/04
【公开号】CN105461949
【申请号】CN201510469586
【发明人】Q·N·勒, R·B·格里高尔
【申请人】波音公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年8月4日
【公告号】EP3000736A1, US20160196891