[发明专利]保护膜

说明书

本发明提出了一种保护膜，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。

技术领域

本发明提供了保护膜，并且更具体地，提供了能够设置在飞机外表面上的保护膜。

背景技术

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。

发明内容

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：