一种结构改进的复合材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种复合材料及其在各种服饰制备中的应用。本发明专利技术的复合材料包括第一层材料和扰流片，扰流片的一端与第一层材料的表面固定连接，扰流片与第一层材料呈小于90度的夹角；扰流片的外表面为凸起的弧面，该凸起的弧面构成扰流面，扰流片的内表面为平整的表面，扰流片均匀层叠排布，扰流片的各层和第一层材料之间的空隙构成流体通道，扰流片各层之间的间隔即连通流体通道与外界的通孔。本发明专利技术的复合材料，首次提出利用材料表面不平整的扰流面使流体经过复合材料外表面的路径延长，在相同条件下，流体流经扰流面的速度大于其流经流体通道的速度，从而产生压力差，把流体阻力向外部转移，减小流体阻力，提高运动速度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及服饰材料领域，特别是涉及一种结构改进的复合材料及其应用。
技术介绍
在一些特殊的领域，比如挑战人体极限的竞技比赛中，通过服装的材料和结构的设计，以减少运动中的流体阻力，对提高比赛成绩有着不可忽视的作用，那怕只是减少一点，都会对比赛结果起到决定性影响；如100米短跑中，减少着装的流体阻力，哪怕提高0.1秒的速度，都直接决定胜负成败。另外，又比如警察和军队的服装装备中，通过服装减少运动中的流体阻力，从而提高运动速度，在关键时刻也可能是生死存亡的主要因素。总的来说，通过服装的材料和结构的设计，以减少运动中的流体阻力，在精益求精的竞技比赛和体能作业中，越来越被重视。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种新的结构改进的复合材料，以及该复合材料的应用。为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案:本申请的一方面公开了一种复合材料，该复合材料包括第一层材料和扰流片，扰流片的一端与第一层材料的表面固定连接，扰流片与第一层材料呈小于90度的夹角；扰流片的外表面为凸起的弧面，该凸起的弧面构成扰流面，扰流片的内表面为平整的表面，扰流片均匀层叠排布，层叠排布的扰流片的各层和第一层材料之间的空隙构成流体通道，层叠的扰流片各层之间的间隔即通孔，该通孔将流体通道与外界连通。进一步的，扰流片为鱼鳞状，该鱼鳞状的扰流片的中间高，并且向四周或两侧平滑下延形成弧面。进一步的，扰流片为羽毛状，该羽毛状的扰流片的主干高，两侧的分支平滑下移至边缘，并且分支干也高于其两侧的平面。优选的，羽毛状的扰流片中，分支干两侧的平面为凸起的弧面。本申请中，扰流片还可以为圆形、条形、菱形、三角形和多边形中的至少一种。需要说明的是，扰流片的作用在于延长扰流片外表面的流体路径，因此，只要扰流片外表面的为凸起的结构，弧面凸起或者其它凸起均可，而内表面为相对平整的结构，流体在经过扰流片内表面和外表面时路径长度不同，产生压力差，即可实现流体阻力转移的效果，因此，扰流片的具体形状可以是规则的圆形、条形、菱形、三角形，也可以是其它任意形状。优选的，扰流片与第一层材料间的夹角为30 60度。本申请中，夹角可以随运动状态改变。进一步的，夹角随运动状态改变的方法包括，采用磁性材料或弹性材料制备扰流片；或者，采用机械控制方法改变夹角。进一步的,本申请的复合材料还包括第二层材料,第二层材料复合于第一层材料的没有连接扰流片的一面，第一层材料与第二层材料之间具有空隙，第一层材料上开设有通孔，该通孔将第一层材料与第二层材料之间的空隙与外界连通的。本申请中，第一层材料和第二层材料之间还具有填充材料；填充材料选自但不仅限于人造纤维、天然羽绒或天然棉纤维中的至少一种。本申请的另一面还公开了一种扰流装置，该扰流装置包括扰流片，扰流片的外表面为凸起的弧面，扰流片的内表面为平整的平面；扰流片的形状为鱼鳞状、羽毛状、圆形、条形、菱形、三角形和多边形中的至少一种。本申请的再一面还公开了一种服饰，该服饰包括但不仅限于服装、袜、鞋、帽、提袋、背包、披巾和围巾，服饰的外表面连接有本申请的扰流装置，扰流片的一端与服饰的外表面连接，扰流片整体与服饰的外表面呈一定夹角；或者，扰流片通过垫块与服饰的外表面连接。需要说明的是，将该扰流装置连接到复合材料表面即可形成本申请的复合材料；可以理解，为了生产加工方便，也可以将本申请的扰流装置直接连接于已经制备好的服饰的外表面，从而达到扰流的效果，并实现流体阻力转移的目的。还需要说明的是，扰流片与服饰外表面或复合材料的表面的连接方式可以是粘结连接、插入式连接，或者其它常规的连接方式，在本申请中不做限定。本申请的另一方面公开了本申请的复合材料在服饰中的应用，该服饰包括但不仅限于服装、袜、鞋、帽、提袋、背包、披巾和围巾。本申请还公开了一种全部或部分采用本申请的复合材料制备的服饰，该服饰包括但不仅限于服装、袜、鞋、帽、提袋、背包、披巾和围巾。需要说明的是，本申请中的服饰为装饰人体的物品总称。由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于:本申请的复合材料，在复合材料的表面设计扰流片，由扰流片的外表面的凸起形成扰流面；由于扰流面凸起的弧面的不平整结构，而扰流片内表面形成的流体通道相对平整，因此，流体在经过扰流面的路径大于流体经过流体通道的路径，从而形成压力差，把流体阻力向外部转移，使得流体阻力减小，提高运动速度。附图说明图1是本申请的一个实施例中制备的裤子的结构示意图；图2是本申请的一个实施例中按照图1所示A-A截图的结构示意图，即扰流片的层叠铺设的结构示意图；图3是本申请的一个实施例中鱼鳞状的扰流片的结构示意图；图4是本申请的一个实施例中制备的衣服的结构示意图；图5是本申请的一个实施例中羽毛状的扰流片的结构示意图；图6是本申请的一个实施例中采用不同形状的扰流片的复合材料制备的衣服的结构示意图；图7是本申请的一个实施例中采用不同形状的扰流片的复合材料制备的裤子的结构示意图；图8是本申请的一个实施例中制备的帽子的结构示意图；图9是本申请的一个实施例中制备的鞋子的结构示意图；图10是本申请的一个实施例中制备的衣服的结构示意图。具体实施例方式本申请的专利技术人经研究发现，在快速运动时，如果在运动物体周围形成内外两层不同速度的流体层，其中内层速度慢于外层，会在内层形成低流速而高气压的流体层，外层则是高流速低气压；这势必会造成由内向外的压力差，从而将流体阻力向外转移。内外层之间流速相差越大，产生的压力差越大，把流体向外转移的越多，流体阻力就减少的越多，阻力减小，则运动速度就会提高。因为高压力区向低压力区转移压力差，使流体阻力减少，运动速度提高，就如水从高向低流，都是自然规律，高低压力和高低水位一样，高低相差越大，产生的压力差越大，转移的流体压力就越多，转移的速度就越快，所以运动员的流体阻力减少的越多，运动速度就越快。基于以上构思，本申请的复合材料包括第一层材料和扰流片，扰流片的一端与第一层材料的表面固定连接，扰流片悬空，扰流片与第一层材料呈小于90度的夹角；扰流片的外表面为凸起的弧面，该凸起的弧面构成扰流面，扰流片的内表面为平整的表面，扰流片均匀层叠排布，层叠排布的扰流片的各层和第一层材料之间的空隙构成流体通道，层叠的扰流片各层之间的间隔即通孔，该通孔将流体通道与外界连通。由于在复合材料的外表层上具有由凸起的弧面构成的扰流面，延长了流体经过复合材料表面的路径，而复合材料内的流体通道相对平整，流体路径相对较小；因此，在相同的条件下，气流经过复合材料外表面的速度高于气流经过复合材料内表面的速度，从而形成由内向外的压力差；使得在运动过程中穿着该复合材料制备的服饰，包括服装、鞋、帽等，可以有效的将流体阻力向外转移，减小运动过程中产生的阻力，提高运动速度。需要说明的是，一般来说，运动越快，承受的流体阻力越大，因此，在极限快速运动中，比如100米短跑，流体阻力的作用是不可忽视的；而穿着由本申请的复合材料制备的服饰，运动越快，复合材料内外表面产生的压力差越大，流体阻力转移越多越快，减小运动过程中产生的阻力越明显，从而提高运动速度的效果也越明显。还需要说明的是，本申请的复合材料主要是用于制备服饰用的，因此，用于服饰的材料均适用于本申请；此外，本申请的关键在于创造性的提出了利用复合材料的结构改进实现流体阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料，其特征在于：包括第一层材料和扰流片，扰流片的一端与第一层材料的表面固定连接，扰流片与第一层材料呈小于90度的夹角；扰流片的外表面为凸起的弧面，该凸起的弧面构成扰流面，扰流片的内表面为平整的表面，扰流片均匀层叠排布，层叠排布的扰流片的各层和第一层材料之间的空隙构成流体通道，层叠的扰流片各层之间的间隔即通孔，该通孔将流体通道与外界连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓义，
申请(专利权)人：朱晓义，
类型：发明
国别省市：