本實(shí)用新型總體涉及一種飛機(jī)防冰除冰單元，具體涉及一種飛機(jī)電防冰除冰電加熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

電加熱防冰除冰系統(tǒng)是在飛機(jī)結(jié)構(gòu)前緣布置電加熱膜，將電能轉(zhuǎn)化為熱能加熱縫翼前緣，實(shí)現(xiàn)對(duì)防護(hù)區(qū)前緣結(jié)構(gòu)防冰和/或除冰功能。對(duì)于電加熱膜的加工一般采用電鍍或噴涂的方式完成。

近年來，伴隨著纖維加工制造技術(shù)的提升，目前金屬纖維的加工直徑可達(dá)到0.5微米，長(zhǎng)度達(dá)30毫米，纖維長(zhǎng)徑比可較好的控制在一定范圍之內(nèi)，且金屬纖維具有較好的導(dǎo)電性。碳纖維尺寸也可加工至相同量級(jí)，且其同樣具有較好的導(dǎo)電性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到電防/除冰加熱功能單元是在多層結(jié)構(gòu)內(nèi)部埋入導(dǎo)電膜，本實(shí)用新型提出了一種柔性電防/除冰加熱膜加工技術(shù)，該技術(shù)使用導(dǎo)電纖維材料(如金屬纖維或碳纖維)，通過多層鋪設(shè)壓合的方式，形成一種柔性電加熱膜。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種飛機(jī)電防/除冰加熱膜結(jié)構(gòu)，包括：

第一絕緣材料層和第二絕緣材料層，

其還包括：

夾設(shè)在所述第一絕緣材料層和第二絕緣材料層之間的導(dǎo)電纖維層，以及

設(shè)置在所述導(dǎo)電纖維層兩端且同樣夾設(shè)在所述第一絕緣材料層和第二絕緣材料層之間的匯流條。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一絕緣材料層和/或第二絕緣材料層選自PEEK、PEKK、特氟隆、玻璃纖維結(jié)構(gòu)層或其任意組合。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一絕緣材料層和第二絕緣材料層是相同材料或不同材料。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述導(dǎo)電纖維層為碳纖維層或金屬纖維層。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述匯流條的厚度等于或小于所述導(dǎo)電纖維層的厚度。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述導(dǎo)電纖維層與所述第一絕緣材料層和所述第二絕緣材料層之間通過熔化粘合或膠結(jié)而彼此結(jié)合。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述導(dǎo)電纖維層與所述第一絕緣材料層和所述第二絕緣材料層之間通過預(yù)浸料粘合而彼此結(jié)合。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述導(dǎo)電纖維層的厚度為100-450微米。

本實(shí)用新型提出的飛機(jī)電防/除冰加熱膜結(jié)構(gòu)使得加熱膜結(jié)構(gòu)能夠用物理鋪設(shè)碾壓的加工成型方法制成，且這種成型方式最大的優(yōu)點(diǎn)是增加了電加熱膜的選材范圍，除了傳統(tǒng)的金屬材料外，其可將碳纖維材料等其它導(dǎo)電材料作為電加熱膜的材料。同時(shí)這種微觀纖維狀的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)宏觀結(jié)構(gòu)外形需求進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)和加工。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的局部切除以示出其它部分的電防/除冰加熱膜結(jié)構(gòu)的俯視剖視圖。

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電防/除冰加熱膜結(jié)構(gòu)的橫截面剖視圖。

圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的微觀截面剖視圖。

附圖標(biāo)記列表：

1 第一絕緣層

2 第二絕緣層

3 導(dǎo)電纖維層

4 匯流條

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，以便更清楚理解本實(shí)用新型的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)理解的是，附圖所示的實(shí)施例并不是對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制，而只是為了說明本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)精神。

本實(shí)用新型提出一種電防/除冰功能單元的新型結(jié)構(gòu)。如圖1所示，柔性電加熱膜結(jié)構(gòu)包括第一絕緣材料層1和第二絕緣材料層2。其中第一絕緣材料層1被部分切除以示出下方的導(dǎo)電纖維層3、匯流條4以及第二絕緣材料層2。導(dǎo)電纖維層3夾設(shè)在第一絕緣材料層1與第二絕緣材料層2之間，并與第一絕緣材料層1與第二絕緣材料層2共同形成柔性電加熱膜結(jié)構(gòu)。其中如圖1所示，在導(dǎo)電纖維層3的兩端(圖中僅示出一端)分別設(shè)有匯流條4，該匯流條4通過導(dǎo)體與電源連接，從而向?qū)щ娎w維層3供電，當(dāng)電流通過導(dǎo)電纖維層3時(shí)，具有一定電阻值的導(dǎo)電纖維層3產(chǎn)生用于防冰和/或除冰的熱量。

如圖1和2清楚示出的，整個(gè)導(dǎo)電纖維層3和匯流條4都完全被夾在第一絕緣材料層1與第二絕緣材料層2之間，第一絕緣材料層1與第二絕緣材料層 2在垂直于厚度方向的橫向和側(cè)向均延伸超過導(dǎo)電纖維層3和匯流條4，因此形成包裹式的膠囊結(jié)構(gòu)形式。

盡管圖2中所示的匯流條4的厚度小于導(dǎo)電纖維層3的厚度，但匯流條4 的厚度也可等于甚至大于導(dǎo)電纖維層的厚度，而不超出本實(shí)用新型的范圍。

設(shè)置在導(dǎo)電纖維層3兩側(cè)的第一絕緣材料層1和第二絕緣材料層2的材料選自PEEK、PEKK、特氟隆或玻璃纖維結(jié)構(gòu)層等或其任意組合，用于固定導(dǎo)電纖維層并起到絕緣的作用。其中，根據(jù)實(shí)際需要，第一絕緣材料層1和第二絕緣材料層2可以是相同材料，也可以是不同材料。

導(dǎo)電纖維層3由導(dǎo)電纖維制成。合適的導(dǎo)電纖維為金屬纖維或碳纖維等導(dǎo)電纖維材料。這些導(dǎo)電纖維通過多層壓合后宏觀上形成一層導(dǎo)電纖維層。壓合方式可采用物理碾壓，或在制袋后通過熱壓罐抽真空去除纖維之間的空氣。

為確保加熱膜各區(qū)域宏觀電阻值的均勻性，所使用的纖維材料直徑、長(zhǎng)徑比和鋪設(shè)厚度需控制在一定范圍內(nèi)。導(dǎo)電纖維層可以通過纖維長(zhǎng)徑比、鋪層厚度、致密度等調(diào)節(jié)電加熱膜宏觀阻值分布的均勻性，因此纖維長(zhǎng)徑比必需進(jìn)行控制，以確保電加熱宏觀電阻均勻性。且導(dǎo)電纖維必需均勻鋪設(shè)，確保粘結(jié)后各區(qū)域的電阻基本相當(dāng)。加熱膜電阻值大小可通過纖維選材、纖維層的鋪設(shè)厚度及所纖維材料尺寸(如直徑、長(zhǎng)徑比)進(jìn)行調(diào)節(jié)。也可在纖維鋪設(shè)過程中，向纖維層中增加適量絕緣纖維或顆粒，進(jìn)行電阻調(diào)節(jié)。

此技術(shù)形成的電加熱膜，微觀上是一層緊密壓合的導(dǎo)電纖維絲形狀結(jié)構(gòu)，見圖3。但由于纖維尺寸很小，緊密壓合后，宏觀上形成一層導(dǎo)電層，在通電后加熱，見圖1和圖2，可將其應(yīng)用在電防/除冰功能單元加工制造。

由于絕緣材料為柔性絕緣薄膜，因此采用這種導(dǎo)電纖維加工成的電加熱膜，是一種柔性薄膜，能夠滿足電防/除冰加熱功能單元內(nèi)部加熱膜導(dǎo)電特性，電阻值可控。

如果第一絕緣材料層1或第二絕緣材料層2選擇PEEK、PEKK、或特氟隆材料，則可通過加熱使其處于熔化狀態(tài)或膠結(jié)，然后與導(dǎo)電纖維層3粘合在一起。

如果第一絕緣材料層1或第二絕緣材料層2選擇玻璃纖維結(jié)構(gòu)層，則可使用預(yù)浸漬料對(duì)其進(jìn)行預(yù)浸漬，然后使用預(yù)浸漬料與導(dǎo)電纖維層3粘合在一起。

在飛機(jī)前緣除冰的應(yīng)用中，導(dǎo)電纖維層3的厚度通常為100-450微米。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型提出的飛機(jī)防/除冰加熱膜結(jié)構(gòu)使得飛機(jī)防/除冰單元能通過新型的加工成型方法來形成。這種成型方式最大的優(yōu)點(diǎn)是增加了電加熱膜的選材范圍，除了傳統(tǒng)的金屬材料外，其可將碳纖維材料等其它導(dǎo)電材料作為電加熱膜的材料。同時(shí)這種微觀纖維狀的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)宏觀結(jié)構(gòu)外形需求進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)和加工。

這種纖維結(jié)構(gòu)形成的電加熱膜，其宏觀阻值可調(diào)節(jié)范圍更大，且不受制于導(dǎo)電材料本身電阻率的影響。相比于噴涂加工或者電鍍，對(duì)于可用導(dǎo)電材料(如金屬材料)的選擇范圍更大，可提供的加熱功率范圍更大，加之其可作為柔性電加熱膜，在滿足防/除冰需求的同時(shí)，加工的產(chǎn)品的應(yīng)用范圍更廣，可推廣至其它領(lǐng)域。

以上已詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但應(yīng)理解到，在閱讀了本實(shí)用新型的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改。這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。