【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及结构-功能一体化复合材料，更具体地说，涉及一种连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法。
技术介绍
1、航空电气线路互联系统(electrical wiring interconnection system，ewis)是指安装在飞机上任何区域的，用于在两个或多个端接点之间传输电能(包括数据和信号)的各种电线、电缆、端接器件、布线器件或其组合。广义的线缆组件，往往由若干数量的电线、电缆/光缆/线组以及它们的端接件组成。
2、飞机电气系统在长期发展中取得了显著的进步，但随着飞机整体设计和应用要求的不断提高，在未来，多电飞机、全电飞机将成为航空器发展的新方向，电气系统将逐步取代或部分取代飞机上的液压、气动、机械系统。航空界开始不断增加电气系统在次级功率系统中所占的比重，采用机电作动器和功率电传技术可显著减轻飞机的重量和寿命周期费用，提高飞机整体性能。这一飞机设计理念和趋势意味着用电设备将更多，飞机的控制电路也将随之增多，同时新功能带来的电路也显著增加，导致飞机结构中电缆所占空间越来越多。
3、随着机载航电设备越来越多，飞机“电网”也越来越复杂。遍布其间的各种线缆则成为贯穿及连接全机各部位电气系统和电子设备的桥梁与纽带，保证了飞机各部分的通信，形成一个复杂集成网络。航空ewis就是飞机电路的网络主体，线缆组件由连接器、接线端子、电缆保护设备、接触件、模块、电线电缆、焊接套管、尾附件等元件组成，而线缆组件的集成即是现代意义上的航空电气线路互联系统。航空线缆组件是飞机电路的网络主体，连接各类系统和设备
4、先进航空平台使用复合材料的比例不断提高，特别是结构功能一体化复合材料，相比传统金属材料，复合材料具有高比强度、比刚度的优势，有效降低航空器质量。将导线引入复合材料结构中，复合材料结构在承载的同时，又具有固定、保护线缆的作用，实现多功能复用，减少电线电缆保护结构重量，实现全机综合减重，减少线缆/管路敷设空间，提升机载空间利用率。
5、航空电气系统的导线引入复合材料内部存在漏电风险。由于导线表面绝缘漆层厚度非常小，极易因预浸料铺层间纤维摩擦或复合材料固化成型热历程受到损伤，从而引发导线表面绝缘防护问题。碳纤维增强复合材料具有力学性能优异且体系成熟等优点，是飞机上应用最为普遍结构复合材料，由于碳纤维能够导电，如果将导线移入碳纤维复合材料内部可能出现导线绝缘漆层受损位置与碳纤维接触导致的漏电现象，不仅会影响飞机电气系统运作，严重情况甚至会引发航空安全事故。
6、航空电子系统使用的导线排布密集，多股线缆的整体直径较大，引入复合材料内部会形成可能引发应力集中的易损区域，对复合材料结构强度及安全稳定性造成不利影响。此外，导线与接头连接也需要一定布设空间，埋设入复合材料内部后难以设置接口。复合材料作为比强度比刚度优秀的结构材料，在飞机上应用部位多为蒙皮壁板等舱体结构，机载电子设备依附复合材料内壁结构放置，故此导线埋入复合材料内部后能否垂直引出并与相关电子设备连接是影响复合材料内嵌导线技术应用的关键因素。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术要解决的技术问题是多股线缆的整体直径较大，引入复合材料内部会形成可能引发应力集中的易损区域或可能出现导线绝缘漆层受损位置与碳纤维接触导致的漏电现象，对复合材料结构强度及安全稳定性造成不利影响，而且，现有的复合材料内嵌导线一般只能沿复合材料的长度方向引出，无法实现沿复合材料厚度方向上的引出(垂直引出)。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
5、提供一种连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，用于在连续纤维增强复合材料内部布设和引出导线，包括以下步骤：
6、在第一复合材料基体上铺设第一绝缘保护层，再将多根导线以预设距离间隔布置且平行排布于所述第一绝缘保护层上，其中，在所述导线与所述第一绝缘保护层的接触区域放置隔离材料；
7、加热所述第一绝缘保护层，以强化所述导线与第一绝缘保护层间的结合效果；
8、在导线上方铺设第二绝缘保护层，封装形成复合材料料坯，并对所述复合材料料坯进行真空预压加热处理，以强化所述导线与第二绝缘保护层间的结合效果，其中，在所述导线与所述第二绝缘保护层的接触区域放置隔离材料；
9、在第二绝缘保护层上铺设第二复合材料基体，所述第二复合材料基体通过丢层堆叠形成预制空腔，并在预制空腔位置填充占位结构，封装形成完整料坯，对所述完整料坯进行固化成型；
10、固化成型完成后，将占位结构从第二复合材料基体上脱出，并将所述隔离材料移除，所述导线能够从所述预制空腔处垂直引出并移动。
11、优选地，所述在预制空腔位置填充占位结构，具体包括以下步骤：
12、将脱模剂充分涂敷至占位结构与第二复合材料基体的接触区域；
13、再将占位结构填充至预制空腔位置。
14、优选地，若所述占位结构为硬质材料，则在占位结构与导线之间铺设一层柔性材料。
15、优选地，所述隔离材料为隔离膜或脱模布。
16、优选地，所述预设距离不小于12mm。
17、优选地，所述第一复合材料基体和所述第二复合材料基体均为具有连续纤维增强体的预浸料。
18、优选地，所述导线的铺设的长度方向与第一复合材料基体中连续纤维增强体的长度方向一致，且所述导线的铺设的长度方向与第二复合材料基体中连续纤维增强体的长度方向一致。
19、优选地，所述连续纤维增强体为玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维、碳纤维以及聚酰亚胺纤维中的至少一种。
20、优选地，所述第一绝缘保护层和所述第二绝缘保护层为绝缘胶膜。
21、优选地，所述第二复合材料基体通过丢层堆叠形成预制空腔，具体包括以下步骤：
22、在每层预浸料的预设区域进行刻划形成窗口；
23、将多层预浸料堆叠形成所述第二复合材料基体，并使得所述窗口堆叠形成所述预制空腔。
24、(三)有益效果
25、本专利技术的上述技术方案至少具有如下优点：
26、1、通过以预设距离间隔布置且平行排布的方式在复合材料基体内部埋设导线，降低导线对复合材料力学性能的负面作用。
27、2、通过第一绝缘保护层和第二绝缘保护层隔离导线与复合材料基体内部的导电组分，能够有效防止导线表面绝缘漆层受损后的漏电问题。
28、3、通过预浸料丢层堆叠形成预制空腔及在预制空腔处填充占位结构的方式制备出复合材料的预制空腔，预制空腔既能将内嵌导线垂直引出，还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，用于在连续纤维增强复合材料内部布设和引出导线，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述在预制空腔位置填充占位结构，具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，若所述占位结构为硬质材料，则在占位结构与导线之间铺设一层柔性材料。
4.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述隔离材料为隔离膜或脱模布。
5.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述预设距离不小于12mm。
6.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述第一复合材料基体和所述第二复合材料基体均为具有连续纤维增强体的预浸料。
7.如权利要求6所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述导线的铺设的长度方向与第一复合材料基体中连续纤维增强体的长度方向一
8.如权利要求7所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述连续纤维增强体为为玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维、碳纤维以及聚酰亚胺纤维中的至少一种。
9.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述第一绝缘保护层和所述第二绝缘保护层为绝缘胶膜。
10.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述第二复合材料基体通过丢层堆叠形成预制空腔，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，用于在连续纤维增强复合材料内部布设和引出导线，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述在预制空腔位置填充占位结构，具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，若所述占位结构为硬质材料，则在占位结构与导线之间铺设一层柔性材料。
4.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述隔离材料为隔离膜或脱模布。
5.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述预设距离不小于12mm。
6.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料内嵌导线及垂直引出方法，其特征在于，所述第一复合材料基体...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱杨，赵大方，李斌太，李建恒，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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