水分检测泄放材料及相关的方法与流程

本公开总体上涉及水分检测泄放材料(moisturedetectingbleedermaterial)。

背景技术：

在复合材料部件的修复期间，水分的存在可以与各种问题相关联，诸如阻止修复材料与复合材料部件的粘附。修复区域通常在修复之前进行干燥，并且采取措施来防止水分进入。在干燥之后，可能难以检测水分进入。因此，如果遵循流程并且修复看起来满意，通常假设在修复过程期间没有水分进入。

技术实现要素：

在一具体实施方式中，一种方法包括将多个层施加至复合材料修复区域。多个层包括包含水分吸收指示材料的水分检测泄放材料。水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。该方法包括将装袋膜(baggingfilm，包装膜)施加至复合材料修复区域。装袋膜包括流体界面，并且该方法包括执行除湿操作，该除湿操作包括将真空(例如，小于环境压力的压力)施加至流体界面。该方法还包括去除装袋膜以暴露水分检测泄放材料。该方法进一步包括对暴露的水分检测泄放材料进行评估以确定是否发生颜色变化。

在另一具体实施方式中，一种方法包括将复合材料修复配方施加至复合材料修复区域。在施加复合材料修复配方之后，该方法包括将多个层施加至复合材料修复区域。多个层包括包含水分吸收指示材料的水分检测泄放材料。水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。该方法还包括将装袋膜施加至复合材料修复区域，执行包括加热复合材料修复配方的固化操作，并且去除装袋膜以暴露水分检测泄放材料。该方法进一步包括对暴露的水分检测泄放材料进行评估以确定是否发生颜色变化。

在另一具体实施方式中，一种水分检测泄放材料包括玻璃纤维材料和水分吸收指示材料。水分吸收指示材料在暴露于水分时经历从第一颜色到第二颜色的颜色变化。颜色变化在450°f的温度以下是热不可逆的。

已经描述的特征、功能以及优点能在各个实施方式中独立地实现或者可在其它实施方式中组合地实现，其进一步细节将参考以下说明和附图进行公开。

附图说明

图1是示出了根据一个实施方式的包括将水分检测泄放材料施加至复合材料修复区域的除湿操作(与复合材料修复操作相关联)的图示；

图2是示出了根据一个实施方式的包括将水分检测泄放材料施加至复合材料修复区域的固化操作(与复合材料修复操作相关联)的图示；

图3是示出了使用水分检测泄放材料评估除湿操作(与复合材料修复操作相关联)的方法的一具体实施方式的流程图；以及

图4是示出了使用水分检测泄放材料评估固化操作(与复合材料修复操作相关联)的方法的一具体实施方式的流程图。

具体实施方式

本公开描述了可以用于在与复合材料部件的修复相关联的一个或多个操作期间确定水分是否被吸收的水分检测泄放材料(例如，包括编织纤维的泄放织物或者包括非编织纤维的泄放垫)。例如，本公开的水分检测泄放材料可以用于确定除湿操作是否满意和/或固化操作是否满意。本公开的水分检测泄放材料包括水分吸收指示材料。水分吸收指示材料从第一颜色(例如，白色)到第二颜色(例如，非白色，诸如蓝色)的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。

在一些情况下，本公开的水分检测泄放材料可以用于评估除湿操作(与复合材料修复操作相关联)的效用，如本文中相对于图1示出且进一步描述的。在其它情况下，本公开的水分检测泄放材料可以用于评估固化操作(与复合材料修复操作相关联)的效用，如本文中相对于图2示出且进一步描述的。在除湿操作的情况下，通过水分吸收指示材料的水分吸收指示在执行一个或多个随后的复合材料修复操作之前满意地去除水分。在固化操作的情况下，通过水分吸收指示材料的水分吸收指示由通过复合材料部件进入的水分和/或来自真空装袋泄漏的湿气导致的水分的存在。因为在固化操作期间的水分的存在可以引起不满意的修复(例如，与层压片或者粘结的粘合接头的孔隙率相关联)，颜色变化可以指示不满意的复合材料修复操作。

参考图1，图示100示出了包括将水分检测泄放材料102施加至(复合材料部件106的)复合材料修复区域104的除湿操作(与复合材料修复操作相关联)的具体实施方式。水分检测泄放材料102包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料从第一颜色(例如，白色)到第二颜色(例如，非白色，诸如蓝色)的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。例如，水分检测泄放材料102可以包括玻璃纤维材料，并且水分吸收指示材料可以是玻璃纤维材料的组分(例如分散在玻璃纤维材料中)。如本文中进一步描述的，颜色变化可以指示满意的除湿操作。

在图1中图示的具体实施方式中，将多个层施加于复合材料修复区域104。在图1的实例中，多个层包括介于水分检测泄放材料102与复合材料修复区域104之间的多孔释放膜层108(例如，穿孔的释放膜)。多个层还包括位于水分检测泄放材料102上方的加热毯层110以及位于加热毯层110上方的通气层112。在其它情况下，多个层可以包括更少的层或更多的层。虽然图1示出了用于除湿操作的热源是加热毯层110的实例，但在其它情况下，热源可以是烘箱或者高压釜。在这种情况下，加热毯层110可以从多个层中省去。包括至少一个流体界面的装袋膜114可以施加于复合材料修复区域104。在图1的实例中，装袋膜114包括允许将真空(例如，小于环境压力的压力)施加至复合材料修复区域104的流体界面116(图1中标识为“真空出”)，提供从复合材料修复区域104去除水分的水分路径118。在图1中示出的具体实施方式中，第二流体界面120(图1中标识为“真空监控器”)可以允许在除湿操作期间监测真空。

图1示出了使用密封胶带122将装袋膜114(以及装袋膜114下面的多个层)固定在复合材料修复区域104上面的一具体实例。在其它情况下，可以采用替换的和/或另外的密封方法，以将装袋膜114密封至复合材料部件106以允许将真空施加至复合材料修复区域104而用于除湿。在将多个层施加至复合材料修复区域104之后，可以执行包括将真空施加至流体界面116的除湿操作。在执行除湿操作之后，可以去除装袋膜114以暴露水分检测泄放材料102。可以对暴露的水分检测泄放材料102进行评估以确定是否发生颜色变化。当发生颜色变化时，可以将除湿操作认为是满意的除湿操作，因为颜色变化指示水分经过水分检测泄放材料102。如本文中相对于图2示出的且进一步描述的，在基于颜色变化确定除湿操作成功之后可以执行固化操作。替换地，没有颜色变化可以与不满意的除湿操作相关联，因为没有颜色变化指示水分没有经过水分检测泄放材料102。在该情况下，在确定没有发生颜色变化之后可以执行二次或者另外的除湿操作。

在一具体实施方式中，水分检测泄放织物层102的水分吸收指示材料的颜色变化在与除湿操作的过程条件相关联的温度范围内是热不可逆的。例如，颜色变化在450°f的温度以下可以是热不可逆的。水分吸收指示材料可以包括金属卤化物材料，诸如氯化物材料、溴化物材料或者其组合(例如，其中金属包括镍、钴、或者其组合)。说明性的、非限制性实例包括溴化镍ii、氯化钴ii、溴化钴ii以及其它替换物(或其组合)。在一些情况下，(一种或多种)金属卤化物材料可以是硅胶的组分(例如，分散在活性硅胶中)。

因此，图1示出了可以在复合材料修复操作的固化操作(如本文中相对于图2进一步描述的)之前执行的除湿操作的一实例。除湿操作包括使用包括水分吸收指示材料的水分检测泄放材料，水分吸收指示材料在暴露于水分时发生从第一颜色到第二颜色的颜色变化。在除湿操作之后，可以对水分检测泄放材料进行评估以确定水分吸收指示材料是否由于暴露于水分而发生颜色变化。水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化可以指示在除湿操作期间的水分吸收，代表满意的除湿操作，而没有颜色变化可以指示不满意的除湿操作。

参考图2，图示200示出了包括将水分检测泄放材料102施加至(复合材料部件106的)复合材料修复区域104的固化操作(与复合材料修复操作相关联)的一具体实施方式。图2示出了在施加复合材料修复叠层(layup)的其他层之前，将复合材料修复配方202(例如，预浸渍材料，还被称作“预浸材料(prepregmaterial)”施加于复合材料修复区域104。固化操作可以在满意的除湿操作之后执行，如本文中相对于图1描述的。替换地，水分检测泄放材料102可以仅用于除湿操作或者仅用于固化操作。如在图1的实例中，图2的水分检测泄放材料102包括水分吸收指示材料，水分吸收指示材料在暴露于水分时发生从第一颜色到第二颜色的颜色变化。在固化操作之后，可以对水分检测泄放材料102进行评估以确定水分吸收指示材料是否由于暴露于水分而发生颜色变化。从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示在固化操作期间的水分的存在，代表不满意的固化操作，而没有颜色变化指示令人满意的固化操作。

复合材料修复配方202可以包括一个或多个挥发性组分。在固化操作期间，可以将热施加于复合材料修复配方202(例如，经由加热毯层110或者经由另一热源，诸如烘箱或者高压釜)，并且(一种或多种)挥发性组分可以通过经由流体界面116施加真空(例如，小于环境压力的压力)而去除。在一些情况下，水分检测泄放材料102暴露于(一种或多种)挥发性组分可能不引起从第一颜色到第二颜色的颜色变化。在一具体实施方式中，水分吸收指示材料的颜色变化在与固化操作的过程条件相关联的温度范围内是热不可逆的。例如，颜色变化在可以代表将热施加至复合材料修复配方202所产生的最高温度的450°f的温度以下可以是热不可逆的。作为一实例，水分吸收指示材料可以包括金属卤化物材料，诸如氯化物材料、溴化物材料或者其组合(例如，其中金属包括镍、钴或其组合)。说明性的、非限制性实例包括溴化镍ii、氯化钴ii、溴化钴ii以及其它替换物(或其组合)。在一些情况下，(一种或多种)金属卤化物材料可以是硅胶的组分(例如，分散在活性硅胶中)。

图2示出了在将复合材料修复配方202施加于复合材料修复区域104之后可以施加多个层。在图2的实例中，多个层包括介于水分检测泄放材料102与复合材料修复区域104(其包括复合材料修复配方202)之间的多孔释放膜层108(例如，穿孔的释放膜)。多个层还包括位于水分检测泄放材料102上方的固体释放膜层204、位于固体释放膜层204上方的加热毯层110、以及位于加热毯层110上方的通气层112。在其它情况下，多个层可以包括更少的层或更多的层。虽然图2示出了用于固化操作的热源是加热毯层110的实例，在其它情况下，热源可以是烘箱或者高压釜。在这种情况下，加热毯层110可以从多个层中省去。在施加多个层之后，可以将装袋膜114(其包括流体界面116)施加于复合材料修复区域104，并且装袋膜114可以密封复合材料修复区域104(例如，使用密封胶带122)。

在将多个层施加至复合材料修复区域104之后，可以执行包括将真空施加至流体界面116并且施加热(例如，经由加热毯层110或者经由另一热源)的固化操作。在执行固化操作之后，装袋膜114可以去除以暴露水分检测泄放材料102。可以对暴露的水分检测泄放材料102进行评估以确定是否发生颜色变化。颜色变化可以指示在固化操作期间从一个或多个位置的水分进入(图2中被示出为“水分进入”和“从装袋泄漏的湿空气”)或者在固化操作之前的干燥无效。因此，颜色变化可以指示固化操作是不满意的固化操作。替换地，没有颜色变化可以与满意的固化操作相关联。

因此，图2示出了与复合材料修复操作相关联的固化操作的一实例。固化操作包括使用包括水分吸收指示材料的水分检测泄放材料，水分吸收指示材料在暴露于水分时发生从第一颜色到第二颜色的颜色变化。在固化操作之后，可以对水分检测泄放材料进行评估以确定水分吸收指示材料是否发生颜色变化。颜色变化在与固化操作相关联的温度下可以是热不可逆的。与在高温条件下经历回色(colorreversion，返色)的干燥剂罐不同，本公开的水分吸收指示材料可以保持颜色变化以确定在固化操作期间是否存在水分。从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示在固化操作期间的水分侵入，代表不满意的固化操作，而没有颜色变化指示满意的固化操作。

图3示出了使用水分检测泄放材料评估除湿操作的方法300的一具体实施方式。水分检测泄放材料包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。颜色变化可以指示满意的除湿操作。

方法300包括在302将多个层施加至复合材料修复区域。多个层包括包含水分吸收指示材料的水分检测泄放材料。水分吸收指示材料从第一颜色(例如，白色)到第二颜色(例如，非白色，诸如蓝色)的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。如本文中进一步描述的，在一些情况下，多个层可以进一步包括介于水分检测泄放材料与复合材料修复区域之间的多孔释放膜层、位于水分检测泄放材料上方的加热毯层、以及位于加热毯层上方的通气层。如本文中进一步描述的，在一些情况下，加热毯层110可以代表用于除湿操作的热源。在其它情况下，热源可以是烘箱或者高压釜，并且加热毯层110可以从多个层中省去。例如，参考图1，可以将包括水分检测泄放材料102的多个层施加于复合材料修复区域104。图1进一步示出了多个层还包括多孔释放膜层108、加热毯层110以及通气层112的实例。

方法300包括在304将装袋膜施加至复合材料修复区域。装袋膜包括允许在除湿操作期间将真空(例如，小于环境压力的压力)施加至复合材料修复区域的流体界面。例如，参考图1，装袋膜114可以施加于复合材料修复区域104。如在图1中所示，装袋膜114包括在复合材料修复操作的除湿操作期间提供用于从复合材料修复区域104去除水分的水分路径118的流体界面116(图示为“真空出”)。

方法300包括在306执行包括将真空施加至流体界面的除湿操作。例如，参考图1，在将装袋膜114密封至复合材料部件106(例如，使用密封胶带122)之后，真空(例如，小于环境压力的压力)可以施加于流体界面116。

方法300包括在308去除装袋膜以暴露水分检测泄放材料。例如，参考图1，在执行除湿操作之后，装袋膜114可以去除以暴露水分检测泄放材料102。

方法300包括在310对暴露的水分检测泄放材料进行评估以确定是否发生颜色变化。如在312示出的，当水分吸收指示材料发生从第一颜色到第二颜色的颜色变化(指示通过水分吸收指示材料的水分吸收)时，可以将除湿操作认为是满意的除湿操作。如在314示出的，当水分吸收指示材料没有发生从第一颜色到第二颜色的颜色变化时，可以将除湿操作认为是不满意的除湿操作。

因此，图3示出了使用水分检测泄放材料评估除湿操作的方法的一具体实例。水分检测泄放材料包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。在除湿操作之后可以检查水分检测泄放材料以确定是否发生颜色变化。颜色变化可以指示满意的除湿操作。

图4示出了使用水分检测泄放材料评估固化操作的方法400的一具体实施方式。水分检测泄放材料包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料从第一颜色(例如，白色)到第二颜色(例如，非白色，诸如蓝色)的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。颜色变化可以指示不满意的固化操作。

方法400包括在402将复合材料修复配方施加至复合材料修复区域。例如，参考图2，复合材料修复配方202可以施加于复合材料修复区域104。

方法400包括在404将多个层施加至复合材料修复区域。多个层包括包含水分吸收指示材料的水分检测泄放材料。水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。如本文中进一步描述的，在一些情况下，多个层可以进一步包括介于水分检测泄放材料与复合材料修复区域之间的多孔释放膜层、位于水分检测泄放材料上方的固体释放膜层、位于固体释放膜层上方的加热毯层、以及位于加热毯层上方的通气层。如本文中进一步描述的，在一些情况下，加热毯层110可以代表用于固化操作的热源。在其它情况下，热源可以是烘箱或者高压釜，并且加热毯层110可以从多个层中省去。例如，参考图2，包括水分检测泄放材料102的多个层可以施加于复合材料修复区域104。图2进一步示出了多个层还包括多孔释放膜层108(位于施加至复合材料修复区域104的复合材料修复配方202上方)、固体释放膜层204、加热毯层110以及通气层112的实例。在其它情况下，多个层可以包括更少的层或更多的层。

方法400包括在406将装袋膜施加至复合材料修复区域。例如，参考图2，装袋膜114可以施加于复合材料修复区域104。如在图2中所示，装袋膜114包括在水分进入复合材料部件106和/或由于装袋泄漏的水分进入的情况下提供用于去除水分的水分路径118的流体界面116(图示为“真空出”)。

方法400包括在408执行包括加热复合材料修复配方的固化操作。例如，参考图2，可以执行包括加热复合材料修复配方202的固化操作(例如，经由使用加热毯层110而施加热)。虽然图2的实例中未示出，但在其它情况下，热可以经由烘箱或者高压釜施加，并且加热毯层110可以从多个层中省去。

方法400包括，在固化复合材料修复配方之后，在410去除装袋膜以暴露水分检测泄放材料。例如，参考图2，装袋膜114可以去除以暴露水分检测泄放材料102。

方法400包括在412对暴露的水分检测泄放材料进行评估以确定是否发生颜色变化。如在414示出的，当水分吸收指示材料没有发生颜色变化为第二颜色(指示在固化操作期间没有水分侵入)时，可以将固化操作认为是满意的复合材料修复操作。如在416示出的，当水分吸收指示材料发生颜色变化为第二颜色(指示在固化操作期间的水分侵入)时，可以将固化操作认为是不满意的复合材料修复操作。

因此，图4示出了使用水分检测泄放材料评估固化操作的方法的一具体实例。水分检测泄放材料包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收。颜色变化可以指示在固化操作期间的水分的存在(例如，由于水分进入复合材料部件、装袋泄漏等)，代表不满意的固化操作。

对本文中描述的实施方式的说明旨在提供对各种实施方式的结构的普通理解。说明并非旨在用作对使用本文中描述的结构或者方法的装置和系统的所有元件和特征的完整描述。在阅读了本公开之后，许多其它实施方式对本领域技术人员来说可以是显而易见的。其他实施方式可以被使用并从本公开中推导出，使得在不背离本公开的范围的情况下可以进行结构和逻辑的替代和改变。例如，方法步骤可以以与图中所示的顺序不同的顺序进行或者可以省去一个或多个方法步骤。因此，本公开和附图应被视为是说明性的而不是限制性的。

此外，尽管在本文中已经示出和描述了特定实施方式，但应当理解的是，任何设计成实现相同的或者相似结果的后续安排可以替代示出的特定实施方式。本公开旨在涵盖各种实施方式的任何以及全部的后续改编或者变型。在阅读了本说明书之后，以上实施方式和本文中未具体描述的其他实施方式的组合对本领域技术人员来说将是显而易见的。

此外，本公开包括根据下列项的实施方式：

项1.一种方法，包括：

将多个层施加至复合材料修复区域，多个层包括包含水分吸收指示材料的水分检测泄放材料，其中，水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收；

将装袋膜施加至复合材料修复区域，装袋膜包括流体界面；

执行除湿操作，该除湿操作包括将小于环境压力的压力施加至流体界面；

去除装袋膜以暴露水分检测泄放材料；以及

对暴露的水分检测泄放材料进行评估以确定是否发生颜色变化。

项2.根据项1的方法，进一步包括在确定发生颜色变化之后执行固化操作。

项3.根据项1的方法，进一步包括在确定没有发生颜色变化之后执行二次除湿操作。

项4.根据项1的方法，其中，多个层进一步包括：

多孔释放膜层，介于水分检测泄放材料与复合材料修复区域之间；以及

通气层，位于水分检测泄放材料上方。

项5.根据项1的方法，其中，颜色变化在450°f的温度以下是热不可逆的。

项6.根据项1的方法，其中，水分吸收指示材料包括金属卤化物材料。

项7.根据项6的方法，其中，金属卤化物材料是硅胶的组分。

项8.根据项6的方法，其中，金属卤化物材料包括氯化物材料、溴化物材料或其组合。

项9.根据项6的方法，其中，金属卤化物材料包括镍、钴或其组合。

项10.一种方法，包括：

将复合材料修复配方施加至复合材料修复区域；

在施加复合材料修复配方之后，将多个层施加至复合材料修复区域，多个层包括包含水分吸收指示材料的水分检测泄放材料，其中，水分吸收指示材料从第一颜色到第二颜色的颜色变化指示通过水分吸收指示材料的水分吸收；

将装袋膜施加至复合材料修复区域；

执行固化操作，该固化操作包括加热复合材料修复配方；

去除装袋膜以暴露水分检测泄放材料；以及

对暴露的水分检测泄放材料进行评估以确定是否发生颜色变化。

项11.根据项10的方法，进一步包括当发生颜色变化时确定在固化操作期间发生水分侵入。

项12.根据项10的方法，其中，复合材料修复配方包括一种或多种挥发性组分，并且其中，水分吸收指示材料暴露于一种或多种挥发性组分没有引起从第一颜色到第二颜色的颜色变化。

项13.根据项10的方法，其中，复合材料修复配方包括预浸渍材料。

项14.根据项10的方法，其中，多个层进一步包括：

多孔释放膜层，介于水分检测泄放材料与复合材料修复区域之间；

固体释放膜层，位于水分检测泄放材料上方；以及

通气层，位于固体释放膜层上方。

项15.根据项10的方法，其中，颜色变化在450°f的阈值温度以下是热不可逆的，并且其中，将复合材料修复配方加热至不超过阈值温度的固化温度。

项16.一种水分检测泄放材料，包括：

玻璃纤维材料；以及

水分吸收指示材料，其中，水分吸收指示材料在暴露于水分时经历从第一颜色到第二颜色的颜色变化，并且其中，颜色变化在450°f的温度以下是热不可逆的。

项17.根据项16的水分检测泄放材料，其中，水分吸收指示材料包括金属卤化物材料。

项18.根据项17的水分检测泄放材料，其中，金属卤化物材料是硅胶的组分。

项19.根据项17的水分检测泄放材料，其中，金属卤化物材料包括氯化物材料、溴化物材料或其组合。

项20.根据项17的水分检测泄放材料，其中，金属卤化物材料包括镍、钴或其组合。

应理解的是，提交了本公开的摘要，其将不是用于解释或者限制权利要求的范围或者含义。此外，在上述具体描述中，为了简化本公开的目的，各种特征可以被组合到一起描述或者在单个实施方式中描述。本公开不应被解释为反映所要求保护的实施方式需要比每个权利要求中明白叙述的特征多的特征的意图。相反地，如所附权利要求反映的，所要求保护的主题可以涉及比任何所公开的实施方式中的所有特征少的特征。