[发明专利]包括具有匹配导电率的胶层的复合结构

说明书

技术领域

本公开总体上涉及用于结合复合结构的技术，更具体地涉及用于减轻雷击对胶层作用的方法。

背景技术

可使用结构粘合剂沿着胶层将诸如(而不限于)碳纤维增强型塑料(CFRP)的纤维增强型复合结构结合在一起。可通过在粘合剂中引入一层或多层平纹棉麻织物来加强和加固胶层。

在航空器应用中，有时，通过将复合补片粘结于诸如机身蒙皮的复合结构来修复或重做复合结构的一些区域。为了减少雷击对补片的作用，必须在补片和它所结合的结构之间提供连续的电路径，以消散电流的流动。

为了在复合补片和它所结合的复合结构之间提供电气连续性，可在胶层中放置导电的平纹棉麻织物。然而，当胶层的一些部分被暴露于周边环境时出现了问题。雷击会横跨胶层产生不期望的电势。为了避免横跨胶层的不期望的电势的作用，用电绝缘密封剂覆盖胶层被暴露的区域。尽管密封剂是有效的，但它们增加了航空器的重量，既费时又费工，从而增加了制造成本。

因此，需要一种沿着胶层接合复合结构的方法，所述方法减轻了雷击的作用，并且减小了横跨被暴露胶层的伴随出现的电势。还需要一种将复合结构结合到一起的方法，该方法省却了用密封剂覆盖复合结构之间的胶层的被暴露部分的需要。

发明内容

本文公开的方法提供了沿着胶层接合在一起的复合结构，胶层的导电率匹配它们所接合的复合结构。使用导电率与复合结构的导电率匹配的胶层减小横跨胶层被暴露部分的电势。可减少或不使用密封剂覆盖胶层的被暴露部分，从而减少航空器重量和制造成本。

根据一个公开实施方式，提供了一种复合层合结构，该复合层合结构包括：第一纤维增强型塑料树脂层合物和第二纤维增强型塑料树脂层合物，其均具有电阻抗；结构胶层，其将第一层合物和第二层合物接合在一起。所述胶层具有与所述第一层合物和所述第二层合物的电阻抗基本上匹配的电阻抗。所述第一纤维增强型塑料树脂层合物和所述第二纤维增强型塑料树脂层合物中的纤维增强均是碳纤维，所述胶层包括用粘合剂浸渍的平纹棉麻织物，所述平纹棉麻织物的电阻抗基本上匹配所述第一层合物和所述第二层合物的电阻抗。所述胶层的至少一部分被暴露于周边环境。所述第一层合物和所述第二层合物和所述胶层形成T型接头。所述第一层合物和所述第二层合物可形成燃料箱中具有敞开内部的部分，其中，所述胶层的一部分被暴露于所述燃料箱的所述敞开内部。所述结构胶层包括用粘合剂浸渍的平纹棉麻织物，所述平纹棉麻织物的AC导电率与所述第一层合物和所述第二层合物的AC导电率基本上匹配。

根据另一个实施方式，提供了一种复合层合结构，该复合层合结构包括：第一碳纤维增强型塑料层合物，其具有第一电阻抗；第二碳纤维增强型塑料层合物，其具有与所述第一电阻抗基本上匹配的第二电阻抗。所述层合结构还包括在所述第一层合物和所述第二层合物之间的粘合性胶层。所述粘合性胶层包括粘合剂和平纹棉麻织物，所述平纹棉麻织物具有与所述第一电阻抗和所述第二电阻抗基本上匹配的第三电阻抗。所述第一层合物和所述第二层合物可形成燃料箱中具有适于存储燃料的敞开内部的部分，其中，所述粘合性胶层的一部分被暴露于所述燃料箱的所述敞开内部。所述第一层合物和所述第二层合物和所述粘合性胶层可形成T型接头。所述第一电阻抗、所述第二电阻抗和所述第三电阻抗均包括电阻分量和电抗分量。所述电阻分量基本上相等，所述电抗分量基本上相等。所述平纹棉麻织物可由碳纤维形成。所述第一层合物和所述第二层合物和所述胶层具有基本上相同的AC导电率。

根据又一个实施方式，提供了一种具有防雷保护的复合航空器燃料箱。该防雷保护包括：至少第一碳纤维增强型塑料层合壁；至少第二碳纤维增强型塑料层合壁；粘合性胶层，其接合所述第一层合壁和所述第二层合壁，所述粘合性胶层包括导电平纹棉麻织物，所述平纹棉麻织物具有与所述第一层合壁和所述第二层合壁的电阻抗均基本上匹配的电阻抗。所述粘合性胶层的至少一部分适于被暴露于所述燃料箱内的燃料蒸气。

根据再一个实施方式，一种为两个固化碳纤维增强型塑料层合物之间的结合接头提供防雷保护的方法包括：将平纹棉麻织物安装在所述结合接头中，所述结合接头的电阻抗基本上匹配所述两个碳纤维增强型塑料层合物中的每个的电阻抗。安装所述平纹棉麻织物包括用粘合剂浸渍所述平纹棉麻织物。所述粘合剂可以是膜粘合剂和膏粘合剂中的一个。所述平纹棉麻织物可由碳纤维形成。所述层合物和所述平纹棉麻织物可具有基本上相同的导电率。将所述平纹棉麻织物安装在所述结合接头中包括：将两个层合物组装成T形构造，并将所述平纹棉麻织物放置在两个层合物中的一个的边缘和两个层合物中的另一个的面之间。