專利名稱：導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般而言，本公開(kāi)涉及消散電流的結(jié)構(gòu)。更具體地，本公開(kāi)涉及導(dǎo)電復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，在整個(gè)導(dǎo)電復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，電消散材料被三維編織，以便沿該結(jié)構(gòu)的X、Y和Z軸消散電流。
背景技術(shù)：
在多種應(yīng)用中，設(shè)計(jì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，以經(jīng)受雷擊的電流和電壓?？赏ㄟ^(guò)在導(dǎo)電涂層上噴射或施加金屬網(wǎng)或篩(screen)至復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的外表面實(shí)現(xiàn)該能力。盡管這些方法和技術(shù)可適于沿復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的X和Y軸(沿表面)消散電流，但它們可能在結(jié)構(gòu)的Z方向(通過(guò)厚度)上消散電流無(wú)效。因此，來(lái)自雷擊或短路的電流可通過(guò)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)流動(dòng)，并且如果使其在特定區(qū)域內(nèi)變得局部化，則電流可引起對(duì)將復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的碳纖維固定在一起的樹(shù)脂粘合劑或碳纖維本身的破壞。因此，通過(guò)沿X、Y和Z軸提供遍及復(fù)合材料結(jié)構(gòu) 的電流路徑，電流在結(jié)構(gòu)中不變得局部化。納米技術(shù)已經(jīng)嘗試開(kāi)發(fā)提供通過(guò)復(fù)合材料的Z方向?qū)щ娦缘挠行Х椒?。然而，納米技術(shù)是昂貴和不穩(wěn)定的。另外，納米技術(shù)目前不提供針對(duì)復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)的三維閃電保護(hù)方法。如果金屬線被編織通過(guò)該材料或結(jié)構(gòu)，則因?yàn)樵摼€的熱膨脹系數(shù)大于剩余復(fù)合材料表現(xiàn)的熱膨脹系數(shù)，延展線在材料中引起應(yīng)力并導(dǎo)致微破裂。此外，如果該線面至面遍及纖維形式持續(xù)被編織，則樹(shù)脂囊可在材料內(nèi)形成，因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程或編織過(guò)程期間該線可鎖定剩余的纖維，因此不允許纖維在樹(shù)脂固定中固有的熱處理期間膨脹或適應(yīng)環(huán)境(conform)。因此，需要導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，在整個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中，電消散材料被三維編織，以便沿結(jié)構(gòu)的X、Y和Z軸消散電流。

發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)一般地涉及具有改進(jìn)的導(dǎo)電性和電磁消散的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性實(shí)施方式包括多個(gè)碳纖維層和至少一根在碳纖維層中三維編織的導(dǎo)電絲。多個(gè)碳纖維層和至少一根導(dǎo)電絲是可操作的以傳導(dǎo)電流遍及結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，具有改進(jìn)的導(dǎo)電性和電磁消散的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可包括至少第一碳纖維層，其具有多個(gè)沿X軸定向的碳纖維絲束，和第二碳纖維層，其具有第二多個(gè)鄰近第一碳纖維層并沿Y軸定向的碳纖維絲束；和沿Z軸在碳纖維層中編織的多根導(dǎo)電絲。碳纖維絲束和導(dǎo)電絲是可操作的以傳導(dǎo)電流遍及結(jié)構(gòu)。本公開(kāi)進(jìn)一步一般地涉及在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中消散電流的方法。該方法的說(shuō)明性實(shí)施方式包括沿X和Y軸提供碳纖維絲束層；在碳纖維絲束層中編織至少一根導(dǎo)電絲并沿X軸延伸；用樹(shù)脂預(yù)浸潰、浸潰或注入碳纖維絲束層；通過(guò)固化樹(shù)脂完成復(fù)合材料結(jié)構(gòu)；和沿碳纖維絲束層和至少一根導(dǎo)電絲消散電流遍及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。


圖I為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性實(shí)施方式的透視圖，其中重碳纖維絲束沿X和Y軸交替，并且導(dǎo)電線沿X軸延伸。圖IA為用樹(shù)脂預(yù)浸潰的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性實(shí)施方式的橫截面。圖2為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的可選說(shuō)明性實(shí)施方式的透視圖，其中重碳纖維絲束沿X和Y軸交替，輕碳纖維絲束和導(dǎo)電線沿Z軸以兩下兩上(two-under and two-over)編織構(gòu)造延伸。圖3為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的另一個(gè)可選說(shuō)明性實(shí)施方式的橫截面視圖，其中導(dǎo)電線與沿X和Y軸的重碳纖維絲束和沿Z軸的輕碳纖維絲束混合。圖4為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的又一個(gè)可選說(shuō)明性實(shí)施方式的透視圖，其中重碳纖維絲束沿X、Y和Z軸延伸，并且兩種類型的導(dǎo)電線在Z軸內(nèi)兩個(gè)不同的方向上延伸。
圖5為通過(guò)編織將電消散材料整合入復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的方法的說(shuō)明性實(shí)施方式的流程圖。圖6為航空器生產(chǎn)和服務(wù)方法的流程圖。圖7為航空器的方塊圖。發(fā)明詳述以下詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示例性的，并不意欲限制所描述的實(shí)施方式或所描述實(shí)施方式的應(yīng)用和用途。如在此所用的，詞“示例性的”或“說(shuō)明性的”表示“用作例子、實(shí)例或例證”。任何在此描述為“示例性的”或“說(shuō)明性的”的實(shí)施不必被解釋為優(yōu)于其他實(shí)施的優(yōu)選的或有利的。所有以下所描述的實(shí)施是使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本公開(kāi)所提供的示例性實(shí)施，其并不意欲限制權(quán)利要求的范圍。此外，不意欲被在前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或以下發(fā)明詳述中存在的任何表達(dá)或暗示的理論所限制。本公開(kāi)一般地涉及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和通過(guò)沿該結(jié)構(gòu)的X、Y和Z軸編織導(dǎo)電絲在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中消散電流的方法。該結(jié)構(gòu)和方法可促進(jìn)有效地消散來(lái)自雷擊或其他放電的電流，遍及整個(gè)結(jié)構(gòu)。沿結(jié)構(gòu)的Z軸編織導(dǎo)電絲可額外地賦予導(dǎo)電結(jié)構(gòu)正結(jié)構(gòu)益處。在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)電絲可被編織遍及結(jié)構(gòu)的基體，并且因此可沿結(jié)構(gòu)的X、Y和Z軸連續(xù)地傳導(dǎo)電流。因此，導(dǎo)電絲可從結(jié)構(gòu)的邊至邊和面至面?zhèn)鲗?dǎo)電流。在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)電絲可不相互電接觸地布置并可為不連續(xù)的。因此，電流可經(jīng)電子隧道效應(yīng)在相互極為接近的導(dǎo)電絲之間傳遞，這是涉及海森堡原理(Heisenberg’s principles)的過(guò)程。電流也可經(jīng)電容耦合在相互極為接近的導(dǎo)電絲之間傳遞。在一些實(shí)施方式中，例如和非限制性地，導(dǎo)電絲可為金屬的，并且每根都可為編織、編造或紡織的細(xì)金屬線。在其他實(shí)施方式中，例如和非限制性地，導(dǎo)電絲可為非金屬的，諸如碳纖維絲束、干導(dǎo)電石墨纖維或紡線或納米絲。沿復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的Z軸添加導(dǎo)電絲可允許所有各種X和Y軸碳纖維分擔(dān)通過(guò)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的整個(gè)深度或厚度的電荷或電流，這有效地根據(jù)Z或Y層數(shù)增加結(jié)構(gòu)的載流量。通過(guò)加上或減去導(dǎo)電絲的導(dǎo)電能力，可改變結(jié)構(gòu)中的任何面板(panel)或面板部分的固有的載流能力，根據(jù)需要有效地引導(dǎo)這種電流朝向或遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)。通過(guò)僅編織導(dǎo)電絲部分地通過(guò)結(jié)構(gòu)——一次兩層或三層，問(wèn)題諸如微破裂和樹(shù)脂會(huì)聚(resin pooling)可被避免，同時(shí)實(shí)現(xiàn)遍及結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性。在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)電絲可以被編織，其中在一個(gè)方向比在另一個(gè)方向延伸更大百分比的絲，以賦予導(dǎo)電結(jié)構(gòu)方向上變化的導(dǎo)電性。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可為用樹(shù)脂預(yù)浸潰的片堆，該樹(shù)脂固化以制造復(fù)合材料面板。例如和非限制性地，復(fù)合材料面板可被并入高度有序的結(jié)構(gòu)，諸如航空器上的機(jī)翼蒙皮。在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可形成片，在與其他片組一起放置后，所述片被注入樹(shù)脂。因此，由導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成的全厚度復(fù)合材料面板可連續(xù)地從面板的邊至邊(沿X和Y軸)以及面至面(沿Z軸)導(dǎo)電，但由于交錯(cuò)的導(dǎo)電Z編織，復(fù)合材料面板將不具有通過(guò)固化部分的連續(xù)的液漏路徑。在一些實(shí)施方式中，每根導(dǎo)電絲都可被編織通過(guò)結(jié)構(gòu)材料的大約2 4層(非限制性的)，并且導(dǎo)電絲可被混合遍及材料?？山惶嫫?中編織導(dǎo)電絲的層，因此確保元件共享結(jié)構(gòu)內(nèi)材料的單個(gè)層。單根導(dǎo)電絲可不被編織超過(guò)大約2 4層(非限制性的)，因此不限制由于熱約束條件引起的結(jié)構(gòu)的自然膨脹和收縮。首先參考圖1，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性實(shí)施方式通常由參考數(shù)字100表示。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)100可包括碳纖維絲束101、102的交替層或片。在一些實(shí)施方式中，碳纖維絲束101可為重碳纖維絲束，并且碳纖維絲束102可為輕碳纖維絲束。碳纖維絲束101可以以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。碳纖維絲束102可類似地以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系并且以與碳纖維絲束101大體垂直的關(guān)系定向。碳纖維絲束101可沿X軸定向。碳纖維絲束102可沿Y軸定向。第一組Z方向線110可編織通過(guò)多層碳纖維絲束101、102。第一組Z方向線110可以以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。第二組Z方向線112可編織通過(guò)多層碳纖維絲束101、102，并且可以以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。在一些實(shí)施方式中，第一組Z方向線110和第二組Z方向線112可編織通過(guò)2 4層的碳纖維絲束101、102。第一組Z方向線110和第二組Z方向線112可編織通過(guò)不同層的碳纖維絲束101、102。在一些實(shí)施方式中，第一組Z方向線110編織通過(guò)的碳纖維絲束101、102的層可與第二組Z方向線112編織通過(guò)的碳纖維絲束101、102的層重疊。第一組Z方向線110和第二組Z方向線112可以“兩上，兩下”的構(gòu)造編織通過(guò)碳纖維絲束101、102。至少一個(gè)X方向線114可沿X軸延伸通過(guò)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)100。每個(gè)X方向線114可在碳纖維絲束101、102的鄰近層之間延伸。X軸方向線114可在碳纖維絲束101、102的一層中增加導(dǎo)電結(jié)構(gòu)100的導(dǎo)電性。接下來(lái)參考圖1A，在示例性的應(yīng)用中，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)100可以用樹(shù)脂140預(yù)浸潰，固化并用于制造全厚度的復(fù)合材料面板(未示出)。例如和非限制性地，復(fù)合材料面板可被并入高度有序的結(jié)構(gòu)，諸如航空器上的機(jī)翼或機(jī)體蒙皮(未示出)。如果對(duì)航空器的閃電或其他放電發(fā)生，可包括碳纖維絲束101、102、Z方向線110、112和X方向線114的導(dǎo)電絲吸收電流。碳纖維絲束101沿Y軸從結(jié)構(gòu)100的邊至邊分配電流。碳纖維絲束102和X方向線114沿Y軸從結(jié)構(gòu)100的邊至邊分配電流。Z方向線110、112沿Z軸從結(jié)構(gòu)100的一面至相對(duì)面分配電流。因此，導(dǎo)電絲防止電流集中，否則其可以引起對(duì)結(jié)構(gòu)100的電流集中的區(qū)域或多個(gè)區(qū)域的局部化損害。接下來(lái)參考圖2，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的可選說(shuō)明性實(shí)施方式通常以參考數(shù)字200表示。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)200可包括碳纖維絲束201、202的交替層。在一些實(shí)施方式中，碳纖維絲束201可為重碳纖維絲束，并且碳纖維絲束202可為輕碳纖維絲束。碳纖維絲束201可以以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。碳纖維絲束202可類似地以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系并且以與碳纖維絲束201大體垂直的關(guān)系定向。碳纖維絲束201可沿X軸定向。碳纖維絲束202可沿Y軸定向。一組Z方向絲束118可編織通過(guò)多層碳纖維絲束201、202。該組Z方向絲束118可以以相對(duì)于彼此和相對(duì)于碳纖維絲束201大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。一組Z方向線122可編織通過(guò)多層碳纖維絲束201、202，并且可以以相對(duì)于彼此和碳纖維絲束202大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。在一些實(shí)施方式中，該組Z方向絲束118和該組Z方向線122可編織通過(guò)2 4層的碳纖維絲束201、202，或任何其他合適層數(shù)的碳纖維絲束201、202。該組Z方向絲束118可在兩個(gè)碳纖維絲束202上和兩個(gè)碳纖維絲束202下編織。該組Z方向線122可在兩個(gè)碳纖維絲束201上和兩個(gè)碳纖維絲束201下編織(“兩上，兩下”構(gòu)造)。接下來(lái)參考附圖的圖3，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的另一個(gè)可選說(shuō)明性實(shí)施方式通常以參考數(shù)字300表不。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)300可包括碳纖維絲束304、305的交替層。在一些實(shí)施方式中，碳纖維 絲束304可為輕碳纖維絲束，并且碳纖維絲束305可為重碳纖維絲束。碳纖維絲束304可以以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。碳纖維絲束305可類似地以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系并且以與碳纖維絲束304大體垂直的關(guān)系定向。碳纖維絲束304可沿X軸定向。碳纖維絲束305可沿Y軸定向。至少一組Z方向絲束330、332可編織通過(guò)多層碳纖維絲束304、305。該組Z方向絲束330、332可以以相對(duì)于彼此和相對(duì)于碳纖維絲束305大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。在一些實(shí)施方式中，Z方向絲束330、332可為輕絲束材料。在其他實(shí)施方式中，Z方向絲束330、332可為重絲束材料。至少一組Z方向線326、328可編織通過(guò)多層碳纖維絲束304、305，并且可以以相對(duì)于彼此和碳纖維絲束305大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。在一些實(shí)施方式中，該組Z方向絲束330、332和該組Z方向線326、328可編織通過(guò)2 4層的碳纖維絲束304、305。該組Z方向絲束330、332和該組Z方向線326、328可在兩個(gè)碳纖維絲束304上和兩個(gè)碳纖維絲束304下編織。該組Z方向絲束330、332可以以對(duì)該組Z方向線326、328偏移的關(guān)系布置。接下來(lái)參考圖4，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的另一個(gè)可選說(shuō)明性實(shí)施方式通常以參考數(shù)字400表示。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)400可包括碳纖維絲束404、405、406、407的交替層。在一些實(shí)施方式中，碳纖維絲束404、405、406和407可為重碳纖維絲束。碳纖維絲束404可以以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。碳纖維絲束405、406和407可類似地以彼此大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。碳纖維絲束405可以相對(duì)于碳纖維絲束404 —定角度(例如和非限制性地，諸如通常45度角)定向。碳纖維絲束406可以以相對(duì)于碳纖維絲束405大體垂直的關(guān)系定向。碳纖維絲束407可以相對(duì)于碳纖維絲束406 —定角度(例如和不受限制地，諸如通常45度角)并且以相對(duì)于碳纖維絲束404大體垂直的關(guān)系定向。一組Z方向線436可編織通過(guò)多層碳纖維絲束404、405、406和407。該組Z方向線436可以以相對(duì)于彼此和相對(duì)于碳纖維絲束407大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。一組Z方向線438可編織通過(guò)多層碳纖維絲束404、405、406和407，并且可以以相對(duì)于彼此和碳纖維絲束404大體平行、間隔開(kāi)的關(guān)系定向。在一些實(shí)施方式中，該組Z方向線436和該組Z方向線438可編織通過(guò)2 4層的碳纖維絲束404、405、406和407，或任何其他合適層數(shù)的碳纖維絲束404、405、406和407。該組Z方向線436可以以相對(duì)于Z方向線438大體垂直的關(guān)系放置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到根據(jù)本公開(kāi)的多種結(jié)構(gòu)實(shí)施方式中的導(dǎo)電絲可在施加雷擊或其他電流后平均地傳導(dǎo)電流。該能力可最小化邊緣“發(fā)光(glow)”，因?yàn)樗械腦和Y導(dǎo)電絲可具有相同的電勢(shì)。此外，本公開(kāi)的原理可作為導(dǎo)電絲的簡(jiǎn)單編織(圖I和2)或更復(fù)雜的編織(圖3和4)應(yīng)用。本公開(kāi)適于多編織過(guò)程，并且取決于結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用，可被調(diào)整以適應(yīng)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電要求。接下來(lái)參考圖5，在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中消散電流的方法的說(shuō)明性實(shí)施方式的流程圖通常以參考數(shù)字500表示。在方塊502中，可沿X和Y軸提供碳纖維絲束層。在方塊504中，至少一根和通常多根導(dǎo)電絲可在碳纖維絲束層中被編織并沿Z軸延伸。在方塊506中，碳纖維絲束層可用樹(shù)脂預(yù)浸潰。在方塊508中，樹(shù)脂可被固化。在方塊510中，可以由導(dǎo)電復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造復(fù)合材料面板。在方塊512中，例如和非限制性地，復(fù)合材料面板可被并入高度有序的結(jié)構(gòu)，諸如航空器上的機(jī)翼蒙皮。在方塊514中，如果雷擊或其他放電發(fā)生，碳纖維絲束和導(dǎo)電絲分配電流遍及結(jié)構(gòu)。
接下來(lái)參考圖6和7，本公開(kāi)的實(shí)施方式可如圖6所示在航空器制造和服務(wù)方法78和如圖7所示在航空器94的背景中使用。在生產(chǎn)前期間，示例性的方法78可包括航空器94的規(guī)格和設(shè)計(jì)80和材料獲得82。在生產(chǎn)期間，進(jìn)行航空器94的部件和子組件制造84和系統(tǒng)整合86。此后，航空器94可以經(jīng)歷發(fā)照和交貨88以進(jìn)行使用90。在客戶使用的同時(shí)，航空器94可以被安排進(jìn)行日常維護(hù)和保養(yǎng)92(其也可以包括改進(jìn)、重新配置、整修
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寸/ ο可以由系統(tǒng)整合者、第三方和/或操作者(例如用戶)進(jìn)行或執(zhí)行方法78的每個(gè)過(guò)程。為本說(shuō)明書(shū)的目的，系統(tǒng)整合者可以非限制性地包括諸多航空器制造商和主要系統(tǒng)轉(zhuǎn)包商；第三方可以非限制性地包括諸多銷售商、轉(zhuǎn)包商和供應(yīng)商；以及操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實(shí)體、服務(wù)組織等。如圖7所示，通過(guò)示例性方法78生產(chǎn)的航空器94可以包括具有多個(gè)系統(tǒng)96的機(jī)體98和內(nèi)部100。高水平的系統(tǒng)96的例子包括一個(gè)或多個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)102、電力系統(tǒng)104、水壓系統(tǒng)106和環(huán)境系統(tǒng)108?？梢园ㄔS多其它系統(tǒng)。盡管顯示了航空實(shí)例，但是本發(fā)明的原理可以應(yīng)用于其它工業(yè)，如汽車和海運(yùn)工業(yè)。該類型編織技術(shù)的使用也將允許復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用作RF(雷達(dá)、無(wú)線電)反射器或吸收表面，其可在通話時(shí)間(aritime)、航空航天或軍事交通工具中得以應(yīng)用。本文實(shí)施的設(shè)備可以在生產(chǎn)和服務(wù)方法78的任意一個(gè)或多個(gè)階段期間使用。例如，相應(yīng)于生產(chǎn)過(guò)程84的部件或子組件可以被以類似于使用航空器94時(shí)生產(chǎn)的部件或子組件的方式進(jìn)行構(gòu)造或制造。同樣，例如，通過(guò)顯著加速航空器94的組裝或減少航空器94的成本，在生產(chǎn)階段84和86可以使用一種或多種設(shè)備實(shí)施方式。類似地，在使用航空器94時(shí)，一種或多種設(shè)備實(shí)施方式可以例如但不限于用于維護(hù)和保養(yǎng)92。盡管本公開(kāi)的實(shí)施方式已就某些示例性實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，具體實(shí)施方式
是用于闡述目的并且是非限制性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其它變化。
權(quán)利要求
1.具有改進(jìn)的導(dǎo)電性和電磁消散的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其包括 多個(gè)碳纖維層；和 在所述碳纖維層中三維編織的導(dǎo)電絲； 其中所述多個(gè)碳纖維層和所述導(dǎo)電絲是可操作的以傳導(dǎo)電流遍及所述結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括多根所述導(dǎo)電絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電絲是不連續(xù)的，并且電流經(jīng)電子隧道效應(yīng)在所述導(dǎo)電絲之間傳遞。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電絲是不連續(xù)的，并且電流經(jīng)電容耦合在所述導(dǎo)電絲之間傳遞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電絲包括編織、編造或紡織的細(xì)金屬線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電絲包括干導(dǎo)電石墨纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電絲包括碳納米絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述碳纖維層用樹(shù)脂預(yù)浸潰。
9.具有改進(jìn)的導(dǎo)電性和電磁消散的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其包括 至少第一碳纖維層，所述第一碳纖維層具有多個(gè)沿X軸定向的碳纖維絲束，和第二碳纖維層，所述第二碳纖維層具有第二多個(gè)鄰近所述第一碳纖維層并沿Y軸定向的碳纖維絲束；和 沿Z軸在所述碳纖維層中編織的多根導(dǎo)電絲； 所述碳纖維絲束和所述導(dǎo)電絲是可操作的以傳導(dǎo)電流遍及所述結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述至少一根導(dǎo)電絲包括多根導(dǎo)電絲。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電絲是不連續(xù)的，并且電流經(jīng)電子隧道效應(yīng)在所述導(dǎo)電絲之間傳遞。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電絲是不連續(xù)的，并且電流經(jīng)電容耦合和HF電感耦合在所述導(dǎo)電絲之間傳遞。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述至少一根導(dǎo)電絲包括編織的 細(xì)金屬線。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述至少一根導(dǎo)電絲包括干導(dǎo)電石墨纖維。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述至少一根導(dǎo)電絲包括碳納米絲。
16.根據(jù)權(quán)利要求9-15中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)碳纖維層用樹(shù)脂預(yù)浸潰。
17.在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中消散電流的方法，其包括 沿X和Y軸提供碳纖維絲束層； 在所述碳纖維絲束層中編織至少一根導(dǎo)電絲并沿X軸延伸； 用樹(shù)脂預(yù)浸潰所述碳纖維絲束層； 通過(guò)固化所述樹(shù)脂完成所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)；和沿所述碳纖維絲束層和所述至少一根導(dǎo)電絲消散電流遍及所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述在所述碳纖維絲束層中編織至少一根導(dǎo)電絲并沿X軸延伸包括在所述碳纖維絲束層中編織多根導(dǎo)電絲并沿X軸延伸。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，進(jìn)一步包括將所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)并入高度有序的結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述將所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)并入高度有序的結(jié)構(gòu)包括將所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)并入航空器。
21.制造能夠消散電流的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的方法，其包括在沿X和Y軸放置的碳纖維絲束層中編織至少一根導(dǎo)電絲，以便 所述至少一根導(dǎo)電絲沿X軸延伸；和· 電流沿所述碳纖維絲束層和所述至少一根導(dǎo)電絲能夠被消散遍及所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的名稱是導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括多個(gè)碳纖維層和至少一根在碳纖維層中三維編織的導(dǎo)電絲。多個(gè)碳纖維層和至少一根導(dǎo)電絲是可操作的以傳導(dǎo)電流遍及該結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01B5/12GK102855965SQ20121022537
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者K·M·雷斯, A·K·普里查德 申請(qǐng)人:波音公司