包含增强纤维和形状记忆合金线的产品及其制备方法技术

技术编号:23365727 阅读:58 留言:0更新日期:2020-02-18 18:35
包含增强纤维和形状记忆合金(SMA)线的三维(3D)预成型件以及包含其中嵌入有3D预成型件的聚合物基体的复合材料,其中所述3D预成型件包含增强纤维和形状记忆合金(SMA)线。

Products containing reinforcing fibers and shape memory alloy wires and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含增强纤维和形状记忆合金线的产品及其制备方法
本专利技术一般性涉及包含增强纤维和形状记忆合金(SMA)线的三维(3D)预成型件。本专利技术还涉及包含其中嵌入有3D预成型件的聚合物基体的复合材料,其中所述3D预成型件包含增强纤维和形状记忆合金(SMA)线。
技术介绍
具有高强度/重量比的复合材料可以通过将相对高模量的纤维嵌入相对相低模量的聚合物基体中来制成。这些材料例如在许多航空航天、汽车和海洋应用中特别有用。这些材料可以通过生产纤维预成型件并用聚合物浸渍或通过将预浸渍的纤维层分层而制成。然而,许多这种类型的复合材料对冲击破坏的抵抗力相对差,在飞机结构的情况下,这种冲击破坏可以在使用中被赋予(例如,由于工具掉落、跑道碎片或鸟击)。另外,这些复合材料的层间性质可能相对差,并且抗分层性低。此外,这些复合材料通常以薄片的形式制成,并且必须被切割和分层以制成更大和更复杂的3D结构。因此,期望提供替代和/或改进的复合材料,其例如可以适用于航空航天应用。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面,提供了一种复合材料,该复合材料包含其中嵌入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料,所述复合材料包含其中嵌入有三维(3D)预成型件的聚合物基体,其中所述3D预成型件包含增强纤维和形状记忆合金(SMA)线。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170628 GB 1710288.01.一种复合材料,所述复合材料包含其中嵌入有三维(3D)预成型件的聚合物基体,其中所述3D预成型件包含增强纤维和形状记忆合金(SMA)线。


2.根据权利要求1所述的复合材料,其中所述3D预成型件包含两层或更多层,所述层各自独立地包含增强纤维、SMA线或其组合,其中所述层堆叠于彼此之上并且通过横穿两层或更多层的一条或多条长丝保持在一起。


3.根据权利要求1或2所述的复合材料,其中所述3D预成型件包含增强纤维和SMA线的组合丝束。


4.根据权利要求2或3所述的复合材料,其中横穿两层或更多层的一条或多条长丝是增强纤维、SMA线或其组合。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的复合材料,其中每层独立地是非交织的(例如,非卷边织物或非卷边机织织物)、机织的、编织的或针织的。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的复合材料,其中横穿两层或更多层的一条或多条长丝是机织的、缝合的、簇绒的或z-钉扎的。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的复合材料,其中所述3D预成型件是正交三维机织预成型件、角度互锁三维机织预成型件或层对层三维机织预成型件。


8.根据权利要求1所述的复合材料,其中所述3D预成型件是完全交织的机织预成型件、完全编织的预成型件或完全针织的预成型件。


9.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料,其中所述SMA线各自独立具有在预定的操作温度或其范围内实质上增强结构的冲击性能或抗穿透性的组成和比例。


10.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料,其中各SMA独立地选自包含以下的组:Ti-Ni、Ti-Ni-Cu、Ti-Ni-Nb、Ti-Ni-Hf、Cu-Zn-Al、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn-Mn、Cu-Al-Ni-Mn、Cu-Al-Mn-Ni、Fe-Mn-Si、Fe-Cr-Ni-Mn-Si-Co、Fe-Ni-Mn、Fe-Ni-C和Fe-Ni-Co-Ti合金。


11.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料,其中所述复合材料中的所述SMA线体的积分数在约2%至约25%范围内。


12.根据权利要求2至7或9至11中任一项所述的复合材料,其中所述SMA线各自独立地具有在第一维度上比在垂直于所述第一维度的第二维度上实质上更长的横截面,并且放置在所述3D预成型件中,使得较长的维度通常平行于所述层的平面。


13.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料,其中所述增强纤维各自独立地具有超过50GPa,例如超过200GPa的拉伸模量。


14.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料,其中所述增强纤维各自独立地选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维和硼纤维。


15.一种三维(3D)预成型件,所述预成型件包含增强纤维和形状记忆合金(SMA)线。


16.根据权利要求15所述的3D预成型件,其中所述3D预成型件包含两层或更多层,所述层各...

【专利技术属性】
技术研发人员:AD福尔曼CB米克斯R韦斯特
申请(专利权)人:秦内蒂克有限公司
类型:发明
国别省市:英国;GB

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