保护膜制造技术

本发明专利技术提出了一种保护膜，所述保护膜包括多个层，所述多个层包括具有多根导电纤维的第一载体层；金属层；和具有多根导电纤维的第二载体层。所述第一载体层和所述第二载体层中的每一者具有至少部分地填充有可硬化组合物的空隙体积。还提供了一种保护膜，所述保护膜包括第一金属层、载体层以及第二金属层，其中所述载体层至少部分地填充有可硬化组合物。对于自动铺带和自动铺丝应用，这些膜可以适当的拉伸、刚度和粘性特性提供防雷击保护。

Resist film

The invention provides a protective film, which comprises a plurality of layers, the plurality of layers comprising a first carrier layer with multiple conductive fibers, a metal layer and a second carrier layer with multiple conductive fibers. Each of the first carrier layer and the second carrier layer has a void volume at least partially filled with a hardening composition. Also provided is a protective film comprising a first metal layer, a carrier layer and a second metal layer, wherein the carrier layer is at least partially filled with a hardening composition. For automatic tape laying and wire laying applications, these membranes provide lightning protection with appropriate tensile, stiffness and viscous properties.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】保护膜
本专利技术提供了保护膜，并且更具体地，提供了能够设置在飞机外表面上的保护膜。
技术介绍
现代飞机的雷击问题很严重。即使飞行员受过训练以避免飞行穿过风暴，但雷电击中美国商用飞机的事故平均每年超过一起。雷电沿飞机的外表层行进可诱导表层下面的电线或设备电压瞬变。如果得不到缓解，这些电压瞬变可能导致计算机和飞行仪器发生故障。更糟糕的是，雷击甚至可能点燃飞机上的燃料或其他易燃物。在常规飞机中，雷电的影响可通过确保飞机外表面上的连续性来缓解。由于大多数飞机的外表层通常由铝(良好的电导体)制成，因此电流可沿表层不间断地转移或者转移至飞机的内部。对于使用由高级复合材料而不是金属制成的外部面板的飞机而言，预防雷击更具挑战性。复合材料由于重量较轻而广泛使用，但导电性不如铝。现代飞机的另一个问题是使用更加精密的电子系统，电子系统比机械系统更容易受到由雷击诱导产生的电磁干扰的影响。如今，飞机经过一系列严格的雷电认证测试以验证飞机设计的安全性。雷击也会对地球上的物体造成损坏。随着风力发电机、汽车、公共汽车和卡车开始使用更大量的非导电复合材料，预防雷击的解决方案变得越来越相关。
技术实现思路
防雷击保护膜通常掺入一种或多种电导体，该电导体沿飞机的表层安全地转移电流，同时保护飞机的内部部件免受电流的影响。导电层包括金属化织造织物、金属化纸材、固体金属膜、有小孔(即，多孔)金属膜、金属丝、金属网、金属颗粒、膨胀金属箔、碳颗粒或碳纤维。当飞机制造商使用自动铺带(“ATL”)和自动铺丝(“AFP”)机器时，防雷击保护膜在预固化状态下通常需要具有高拉伸强度和拉伸模量。当前手动施加方法不需要膜具有高拉伸强度或拉伸模量。添加单向纤维增强了防雷击膜的拉伸特性和刚度，该防雷击膜能够使用ATL或AFP施加而不扭曲非支撑膜。添加这些层的缺点是倾向于将重叠的膨胀铜箔导电层分离，因此增加对复合材料的损坏并且在发生雷击时增加内部飞机系统上的传导电流。所提供的保护膜使用电导体(诸如膨胀铜箔)与一个或多个载体层的组合以提供强度。合适的导体自身可具有足够的拉伸强度以便手动施加，但往往在ATL或AFP机器的非支撑区域中变形和拉伸。这些载体层缓解了硬化和强化用这些导体构造的膜问题。纤维和纤维密度的选择可有利地适应于满足特定于每种类型应用的要求。另一个优势在于，所提供的保护膜可沿z轴方向显示导电性，这可显著增加流经保护膜表面的电流容量。在第一方面，提供了一种保护膜。该保护膜包括多个层，顺序如下：包含多根导电纤维的第一载体层；金属层；以及包含多根导电纤维的第二载体层，其中第一载体层和第二载体层中的每一者具有至少部分地填充有可硬化组合物的空隙体积。在第二方面，提供了一种包括下列顺序的多个层的保护膜：第一金属层；载体层；和第二金属层，其中载体层至少部分地填充有可硬化组合物。在第三方面，提供了一种预浸料制品，该制品包括在粘结或固化之前设置在碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料上的前述保护膜。附图说明图1至图5为根据各个示例性实施方案的保护膜的横剖视图。定义如本文所用：“非织造材料”是指通过机械、化学、热或溶剂方式及其组合而实现的通过纤维的粘结或互锁或者纤维的粘结和互锁两者制备的纺织物结构；“织造材料”是指在至少两组股线根据预定的交织图案(通常以直角)彼此交织并且使至少一组股线平行于沿着织物纵向的轴线时所制备的结构；并且“z轴”是指垂直于保护膜的平面取向的方向。具体实施方式本文提供了保护膜连同与这些保护膜相关的方法和制品的公开，这些保护膜可以用于保护复合材料飞机表面免受雷击。这些通过举例说明和示例示出这些保护膜的可用构造，但不旨在穷举或不当地限制受权利要求书保护的专利技术。在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开的相同或类似的特征结构或元件。应当理解，本领域的技术人员可以设计出许多其他修改形式和实施方案，这些修改形式和实施方案均落在本公开原理的范围和实质内。本文所引用的附图未必按比例绘制。膜构造，通常图1示出了示例性保护膜，并且在本文用数字100表示。保护膜100是多层的，并且包括具有相对的第一主表面104和第二主表面106的电导体102。导体102设置在第一载体层112和第二载体层114之间。在选定实施方案中，第一载体层112和第二载体层114是纤维的。如本文所示，第一载体层112和第二载体层114各自由织造材料制成。第一载体层112和第二载体层114中的每一者具有至少部分地填充有相应可硬化组合物的空隙体积。此类组合物可例如通过化学固化工艺、加热、暴露于光化辐射或它们的某种组合来硬化。在优选的实施方案中，可硬化组合物为可固化的热固性组合物。在优选的实施方案中，第一载体层112和第二载体层114分别具有至少部分地填充有第一可固化热固性组合物108的空隙体积和至少部分地填充有第二可固化热固性组合物110的空隙体积。第一载体层112和第二载体层114中的每一者的例如至少50百分比、至少60百分比、至少70百分比、至少80百分比、至少90百分比、至少95百分比或基本上全部的空隙体积可填充有可固化的热固性组合物108、110。如后面分段中所述，第一可固化热固性组合物108和第二可固化热固性组合物110可具有相同的组成或不同的组成。如果导体102是多孔的，则第一可固化热固性组合物108和/或第二可固化热固性组合物110可部分地或完全地填充存在于导体102中的空隙体积。在这些情况下，上文相对于载体层112、114由第一可固化热固性组合物108和/或第二可固化热固性组合物110的填充量列出的体积百分比类似地适用于导体102的填充量。在优选的实施方案中，第一可固化热固性组合物108和第二可固化热固性组合物110为尺寸上稳定的并且具有压敏粘合剂的特性。这允许保护膜100在第一可固化热固性组合物108和第二可固化热固性组合物110硬化的这个时间之前具有足够的粘性以粘附至表面。任选地并且如图所示，可固化热固性组合物108、110直接且连续地接触导体102的相应的第一主表面104和第二主表面106。在一些实施方案中，保护膜100显示围绕导体102的平面对称性，例如，第一载体层112和第二载体层114可具有基本上相同的组成、结构和尺寸。有利的是，如果保护膜100用作预浸料，则当靠着凹面和凸面模塑表面放置保护膜100时，这种对称性可有利于均匀的机械性能。另外，第一载体层112和第二载体层114中的任一者或两者可以与可固化热固性组合物108、110同时直接接触导体102。类似地，第一载体层112和第二载体层114中的任一者或两者可以沿着可固化热固性组合物108的面向外表面部分地暴露。如将进一步阐述的，可使第一纤维层112和第二纤维层114中的纤维导电以实现保护膜100沿z轴方向的导电性。图2示出了保护膜200，其中导体202设置在由织造材料制成的第一载体层112和第二载体层114之间，并且一对非织造载体层220、222分别设置在第一载体层112和第二载体层114的外表面上。在图2中，第一载体层112和第二载体层114以及第一非织造载体层220和第二非织造载体层222是同心的并且对称地设置在导体202周围。图3示出了具有改进层配置的保护膜300，在该改进层配置中导电层位于保护膜的面向外表面的近侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护膜，所述保护膜包括下列顺序的多个层：包含多根导电纤维的第一载体层；金属层；以及包含多根导电纤维的第二载体层，其中所述第一载体层和所述第二载体层中的每一者具有至少部分地填充有可硬化组合物的空隙体积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.27 US 62/400,3291.一种保护膜，所述保护膜包括下列顺序的多个层：包含多根导电纤维的第一载体层；金属层；以及包含多根导电纤维的第二载体层，其中所述第一载体层和所述第二载体层中的每一者具有至少部分地填充有可硬化组合物的空隙体积。2.根据权利要求1所述的保护膜，所述保护膜还包括：包含多根纤维的第三载体层；以及包含多根纤维的第四载体层，其中所述第一载体层、所述金属层和所述第二载体层共同插置在所述第三载体层和所述第四载体层之间，并且所述第三载体层和所述第四载体层中的每一者具有至少部分地填充有可硬化组合物的空隙体积。3.一种保护膜，所述保护膜包括下列顺序的多个层：第一金属层；载体层；以及第二金属层，其中所述载体层至少部分地填充有可硬化组合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的保护膜，其中一个或多个金属层包含多孔金属箔。5.根据权利要求4所述的保护膜，其中所述多孔金属箔包括膨胀的金属箔。6.根据权利要求1至5中任一项所述的保护膜，其中一个或多个金属层具有至少部分地填充有可硬化组合物的空隙体积。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉里·S·赫佰特，斯科特·A·博伊德，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US