CN102458996A - 具有图案化导体的防雷板 - Google Patents

具有图案化导体的防雷板 Download PDF

Info

Publication number
CN102458996A
CN102458996A CN2010800253753A CN201080025375A CN102458996A CN 102458996 A CN102458996 A CN 102458996A CN 2010800253753 A CN2010800253753 A CN 2010800253753A CN 201080025375 A CN201080025375 A CN 201080025375A CN 102458996 A CN102458996 A CN 102458996A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lightning protection
protection plate
plate according
film
certain embodiments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800253753A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102458996B (zh
Inventor
拉里·S·赫伯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN102458996A publication Critical patent/CN102458996A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102458996B publication Critical patent/CN102458996B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00—Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/12—Construction or attachment of skin panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/02—Lightning protectors; Static dischargers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00—Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • H02G13/80—Discharge by conduction or dissipation, e.g. rods, arresters, spark gaps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

本发明提供了一种通常用于航空器的外表面上的防雷系统，其包括使用防雷板，所述防雷板包括被图案化成多个山丘形结构件的导电膜(30)。该防雷板可另外包括位于所述导电膜之上的非导电识别层(60)。

Description

具有图案化导体的防雷板
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2009年4月17日提交的美国临时专利申请No.61/170352的优先权，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种防雷板，其包括被图案化成多个山丘形结构件的导电膜，所述防雷板通常用于航空器的外表面上。
背景技术
飞行中的航空器遭受雷击并非罕见的现象。据估计，民用运输机遭受的雷击相当于每架飞机每年遭受大约一次雷击。航空工程的当前趋势在于使用重量较轻的材料、较少的机械系统和更多的电子系统。对于电磁干扰(诸如雷电产生的那些)，电子系统通常比机械系统更为敏感。近来，使用非导电或部分导电的纤维增强树脂基体材料来制造更多的飞机零件以及为风力发电机、汽车、体育用品、家具、公共汽车、卡车和其他应用(其中刚性的轻质材料或零件强化是有利的)制造更多的零件。与传统铝结构相比，这些重量较轻的结构提供的雷电防护不太有效。
雷电附着位点的条件较为极端。对于航空器的雷电附着，预计产生高达200,000安培的瞬态电流，并且电荷转移超过200库仑。(SAEARP5412Revision A，Aircraft Lightning Environment and Related TestWaveforms(航空器雷电环境和相关测试波形)，SAE International，1999年11月1日)。风力发电机的雷电附着的地理位置和高度变化很大，但预计产生高达100,000安培的瞬态电流，并且电荷转移高达300库仑(Technical Report 61400-24，Wind Turbine Generator Systems-Part24：Lightning Protection，International Electrotechnical Commission(技术报告61400-24，风力涡轮发电机系统-第24部分：雷电防护，国际电工技术委员会)，第1版，2002年7月)。据估计，雷击柱(lightning strikecolumn)中等离子体的温度为约28,000°K。(“A numerical modeling ofan electric arc and its interaction with the anode：part III.Application tothe interaction of a lightning strike and an aircraft in flight(电弧及其与阳极相互作用的数字建模：第III部分，对雷击与飞行航空器相互作用的应用)”，F Lago，J J Gonzalez，P Freton，F Uhlig，N Lucius和G P Piau2006J.Phys.D：Appl.Phys.392294-2310)。雷击造成的大部分损坏为雷击位置处的极限热水平所致，上述极限热水平由闪电弧内的高温和材料的欧姆加热而引起。
一些研究人员报告了使用防雷系统，其包括导电层，诸如金属化织造物、金属化纸、固态金属膜、多孔金属膜、金属丝、金属网、金属颗粒、膨胀金属箔、碳粒或碳纤维。一些研究人员报告了使用防雷系统，其包括可离子化外层诸如漆层。雷击经常会破坏附着位点的保护机构并对现代轻质结构造成可测量的损坏。这必然导致昂贵的结构维修和相关的服务中断。以下参考文献可能与此类技术相关：WO2005/032812A、US 2006/051592A 1、WO 2007/048426A、US2008/142238A1、US 2004/0069895、US 4,920,163、EP 0227122A、US7,277,266B1、US 2007/0236855A1、WO 2007/123700A1、US2007/0230085A1、EP 1,935,784A2、WO 2008/040936A1、US 4,352,142、WO2008/076851A1、US 2007/0141927A1、US 2008/0145555A1、EP1,944,236A2、US 2008/0170349A1、FR 2,720,214A1、US 2007/0258182A1、US 2007/0093163A1、US 2007/0201179A1、US 5,127,601、US3,989,984、WO 2008/015082A1、WO 2008/006377A1、WO 2008/046186A1、WO 2007/142354A1、WO 2008/048705A2、WO 2008/056123A1、EP 1,935,631A3、RU 2,263,581、RU 2,217,320C1、WO 2002/076430A、RU 2,192,991C、EP 1,011,182A1、EP 0,900,647A、EP 629,549A、DE102006046002B4、EP 163,805A1、US 5,132,168A、US 3,755,713A和US 2006/0143920A1。
发明内容
简言之，本发明提供了一种防雷板，其包括厚度为t的基本上连续的导电膜，其中该导电膜被图案化成多个山丘形结构件，所述山丘形结构件的高度h大于t，在一些实施例中大于3倍的t，并且在一些实施例中大于10倍的t。在一些实施例中，t介于0.001微米和100微米之间。在一些实施例中，t介于0.01微米和10微米之间。在一些实施例中，h介于6微米和1毫米之间。在一些实施例中，防雷板包含一定量的轻于50g/m2的导电材料。在一些实施例中，防雷板不包括除如上所述的基本上连续的导电膜之外的导电层，所述导电膜的厚度为t且被图案化成高度h大于t的多个山丘形结构件。在一些实施例中，防雷板不包括除厚度介于0.001微米和100微米之间的基本上连续的导电膜之外的导电层。在一些实施例中，防雷板不包括除厚度介于0.01微米和10微米之间的基本上连续的导电膜之外的导电层。防雷板可另外包括位于连续的导电膜下面的非导电支撑层，其中该支撑层具有上表面，此上表面具有与所述导电膜基本上相同的山丘形结构件的图案。防雷板可另外包括位于导电膜之上的非导电识别层。在一些实施例中，识别层可覆盖导电膜的部分，其中山丘形结构件包括未被识别层覆盖的顶部。在一些实施例中，识别层可覆盖导电膜。防雷板可另外包括粘合剂层。防雷板可另外不包括粘合剂层。防雷板可另外包括一个或多个可离子化漆层。
在另一方面，本发明提供了一种具有上述防雷板的复合航空器结构。
本发明总体上涉及一种包括各种“层”和/或“膜”的防雷“板”，所述防雷板为“结构”(通常是航空器或航天器的表面)提供保护。
如本文所用的膜或层，“基本上连续的”是指除了偶然性或偶发性孔或间隙(诸如，用于紧固件、通道等的孔或间隙)之外不具有穿过该膜或层的图案重复的孔或间隙。关于膜或层，“本质上连续的”是指除了偶然性或偶发性孔或间隙(诸如，用于紧固件、通道等的孔或间隙)之外不具有穿过该膜或层的孔或间隙。
如本文所用的膜，“厚度”是指正交于膜的平面而测得的平均厚度(不论以何种方式对该膜进行图案化)，并且在适当时，可将该厚度视为用于实施本发明的膜在图案化之前的标称厚度。
如本文所用，膜或层中的“山丘形结构件”是指由高度较低的区域围绕的局部最大高度，该高度正交于板的总平面而测得(即，不考虑符合下垫面中的弯曲部或弯曲的弯曲部或弯曲)，其中正高度在远离板结构面的方向上。山丘形结构件可包括但不限于具有3个、4个或多个面的圆锥、半球体、凸起、棱锥，或上述任何一种的硬边或软边截头体。如本文所用，山丘形结构件的高度h是指局部最大高度和相邻的局部最小高度之间的高度差(平均超过360度)。在一些实施例中，山丘形结构件还可包括但不限于凹纹截头体(例如，“火山”或平分环形)，在这种情况下，山丘形结构件的高度h在其边缘处测得。
如本文所用，膜或层中的“山谷形结构件”是指由高度较高的区域围绕的局部最小高度。山谷形结构件可包括但不限于具有3个、4个或多个面的倒圆锥、倒半球体、倒凸起、倒棱锥，或上述任何一种的倒硬边或软边截头体。如本文所用，山谷形结构件的深度d是指局部最小高度和相邻的局部最大高度之间的高度差(平均超过360度)。在一些实施例中，山谷形结构件还可包括但不限于倒凹纹截头体，在这种情况下，山谷形结构件的深度d在其(多个)最深处测得。
如本文所用，膜或层中的“脊-沟形结构件”包括可为直线、弯曲或角形的交替式脊和沟。在一些实施例中，脊-沟形结构件可为分支结构。在一些实施例中，脊-沟形结构件可构成闭合图形。如本文所用，脊上给定点处的脊形结构件的高度h是指沿着垂直于该点处的脊的线条，局部最大高度和相邻的局部最小高度的平均值之间的高度差。如本文所用，沟上给定点处的沟形结构件的深度d是指沿着垂直于该点处的沟的线条，局部最小高度和相邻的局部最大高度的平均值之间的高度差。
如本文所用，“导电”是指具有高导电率，其至少高达以金属态存在的金属(诸如铜、铝、镍、锌、银、金、钛、铬、铂、铍、镁、铁等)所特有的导电率。
如本文所用，“非导电”是指室温下具有低导电率，其小于以金属态存在的金属(通常包括室温半导体和绝缘体，但在一些实施例中仅包括室温绝缘体而非半导体)所特有的导电率。
附图说明
图1为根据本发明的防雷系统的示意性剖视图。
图2为根据本发明被图案化成多个山丘形结构件的膜的一部分的正交投影。
图3A-3E为根据现有技术的防雷系统的示意性剖视图，如以下比较例1C-5C所讨论。
图4-7为根据本发明的防雷系统的示意性剖视图，如以下实例6-9所讨论。
具体实施方式
本发明提供了一种包括防雷板的防雷系统，该防雷板包括被图案化成多个山丘形结构件的导电膜，所述防雷系统通常用于航空器的外表面上。通常，采用本发明的防雷系统的航空器可承受雷击，而无需进行必然会造成服务中断的维修。通常，采用本发明的防雷系统的航空器可承受雷击，而不会损坏航空器结构。在一些实施例中，采用本发明的防雷系统的航空器可承受雷击，而不会损坏防雷板的导电膜。
参照图1和2，根据本发明的防雷系统可包括由结构20支承的防雷板10，上述结构通常为航空器或航天器的表面。防雷板10包括厚度为t的导电膜30，该膜被图案化成高度为h的多个山丘形结构件40。在图1和2所描述的实施例中，山丘形结构件为宽度为w且由距离d隔开的矩形(方形)截头体。在以下实例所涉及的一些实施例中，山丘形结构件为与图1和2所描述的那些矩形截头体类似的矩形截头体，不同的是d基本上为零，并且w在x和y方向上在11密耳和15密耳(0.28-0.38mm)之间变化。在以下实例所涉及的一些实施例中，矩形截头体的平均高度h为25密耳(0.635mm)，并且矩形截头体的平顶的平均宽度为约4密耳(0.1mm)。在其他实施例中，山丘形结构件可为圆锥、半球体或凸起。在其他实施例中，山丘形结构件可为具有3个、4个或多个面的棱锥。在其他实施例中，山丘形结构件可为圆锥、半球体或凸起的硬边或软边截头体。在其他实施例中，山丘形结构件可为具有3个、4个或多个面的棱锥的硬边或软边截头体。在其他实施例中，山丘形结构件可为凹纹截头体或上述任何一种(例如，“火山”或平分环形)。山丘形结构件40的分布可为有序的、重复的、混乱的、随机的或它们的组合。
导电膜30可由任何合适的材料制成。通常，导电膜30包含金属材料。通常，导电膜30包含金属。通常，导电膜30包含具有有利的平衡特性(包括高导电率、低密度和高耐腐蚀性)的材料。可用的金属可包括但不限于铜、铝、镍、锌、银、金、钛、铬、铂、铍、镁、铁等以及它们的金属合金。通常，导电膜30是基本上连续的。在一些实施例中，导电膜30是本质上连续的。在一些实施例中，导电膜30是连续的。
导电膜30的厚度t可为任何适当的厚度。较小的厚度可产生较轻的重量。厚度t通常小于1mm，更通常地小于100微米，更通常地小于50微米，并且通常小于10微米。在一些实施例中，厚度t小于5微米。在一些实施例中，厚度t小于2微米。在一些实施例中，厚度t小于1微米。厚度t通常为至少0.001微米，更通常地至少0.01微米，并且更通常地至少0.1微米。
山丘形结构件40的高度h大于导电膜30的厚度t。更通常地，高度h大于1.5倍的t。更通常地，高度h大于2倍的t。更通常地，高度h大于3倍的t。更通常地，高度h大于5倍的t。更通常地，高度h大于10倍的t。更通常地，高度h大于20倍的t。更通常地，高度h大于50倍的t。更通常地，高度h大于100倍的t。
山丘形结构件40的高度h可为任何适当的高度。山丘形结构件40的高度h通常介于0.1微米和10mm之间，更通常地介于1微米和2mm之间，并且更通常地介于6微米和1mm之间。山丘形结构件40的宽度w可为任何适当的宽度。山丘形结构件40的宽度w通常介于1微米和50mm之间，更通常地介于10微米和10mm之间，并且更通常地介于20微米和1mm之间。山丘形结构件的间距p等于宽度w加上山丘形结构件之间的距离d。山丘形结构件40的间距p可为任何适当的间距。山丘形结构件40的间距p通常介于10微米和50mm之间，更通常地介于50微米和10mm之间，并且更通常地介于200微米和1mm之间。
结构20可由任何适当的材料制成，这些材料通常为用于航空器或风轮机构造中的材料，其可包括但不限于金属、木材、聚合物、碳粒或碳纤维、玻璃粒或玻璃纤维、包括以上中的一种或多种的复合材料等。
参照图1和2，根据本发明的防雷系统可任选地包括支撑导电膜30的支撑层50。在一些实施例中，支撑层50贴合导电膜30的下侧。在一些实施例中，(未示出)支撑层50仅填充山丘形结构件40的下侧且不在导电膜30的下方延伸。支撑层50可由任何适当的材料制成。通常，支撑层50由非导电材料(诸如，但不限于陶瓷材料、聚合物材料或纺织材料或它们的组合，其可另外包含颗粒填料、纤维填料或成形填料)制成。可用的材料另外可包括但不限于：环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、含氟聚合物、有机硅，并且可包括添加剂或添加剂的组合(包括钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、锡酸钡、钛酸锶钡、锆酸钡、氧化铯、氧化镧、氧化钛、氧化锌、碳、硅石或芳族聚酰胺)。在一些实施例中，支撑层50不包含粘合剂。在一些实施例中，支撑层50不包含未固化的聚合物。在一些实施例中，支撑层50不包含压敏粘合剂。
参照图1和2，根据本发明的防雷系统可任选地包括位于导电膜30之上的识别层60。在一些实施例中，识别层60贴合导电膜30的上侧。在一些实施例中(未示出)，支撑层50仅填充山丘形结构件40之间的空间且不覆盖山丘形结构件40的顶部。识别层60可由任何适当的材料制成。通常，识别层60由非导电材料制成，该非导电材料通常具有高电介质击穿强度，通常高于空气，更通常地高于5kV/mm，更通常地高于10kV/mm，并且在一些实施例中高于25kV/mm。可用的材料可包括但不限于陶瓷材料、聚合物材料或纺织材料或它们的组合，其可另外包含颗粒填料、纤维填料或成形填料。可用的材料另外可包括但不限于：环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、含氟聚合物，并且可包括添加剂或添加剂的组合(包括钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、锡酸钡、钛酸锶钡、锆酸钡、氧化铯、氧化镧、氧化钛、氧化锌、碳、硅石或芳族聚酰胺)。
参照图1和2，根据本发明的防雷系统可任选地包括一个或多个附加表面平整层70诸如漆层。附加表面平整层70可由任何适当的材料(包括但不限于图案化或未图案化油漆)制成。在一个实施例中，根据本发明的防雷系统包括为可离子化漆层的一个或多个附加表面平整层70。此类可离子化漆层包含在施加热量或电流(诸如在雷击时存在的)时蒸发的组分，由此在雷击区域的防雷板上方会形成导电蒸汽，这可暂时地减少雷击附着点向其他位置迁移的阻力。此类组分可包括但不限于可离子化颜料，诸如二氧化钛、氧化锌、氧化锡、正钛酸锌、氧化铁、氧化铬、酸式酒石酸铯、草酸钡、铯盐、钡盐或酒石酸铯。在一些实施例中，附加表面平整层70由电介质击穿强度低于识别层60的材料制成，上述电介质击穿强度通常小于识别层60的电介质击穿强度的90％，更通常地小于识别层60的电介质击穿强度的75％，并且更通常地小于识别层60的电介质击穿强度的50％。附加表面平整层70可具有外表面，该外表面为大体上平面(如同所示)或结构化(未示出)，例如以均匀或不均匀的肋条或鳞片形式。此类图案化结构可用于减少(例如，US 5,133,516中)教导的摩擦阻力以减少噪声或用于其他目的。
在一些实施例中，可将识别层60和附加表面平整层70的功能和特性结合在单一层中。在一些实施例中，识别层60和附加表面平整层70必须具有不同的组成。
参照图1和2，根据本发明的防雷系统可任选地包括一个或多个附加导电层80。附加导电层80可由任何适当的材料(通常为金属材料，更通常地为金属)制成。通常导电层80包含具有有利的平衡特性(包括高导电率、低密度和高耐腐蚀性)的材料。典型的金属可包括但不限于铜、铝、镍、锌、银、金等以及它们的金属合金。在一些实施例中，可通过支撑层50将附加导电层80与导电膜30隔开。在一些实施例中(未示出)，附加导电层80可与导电膜30电接触。在一些实施例中，根据本发明的防雷系统不包括附加导电层80。在一些实施例中，根据本发明的防雷系统不包括未被图案化成多个山丘形结构件的导电层，所述山丘形结构件的高度h大于t，更通常地大于2t，更通常地大于10t，并且更通常地大于20t。在一些实施例中，根据本发明的防雷系统不包括不为被图案化成多个山丘形结构件的基本上连续的导电膜的导电层，所述山丘形结构件的高度h大于t，更通常地大于2t，更通常地大于10t。在一些实施例中，根据本发明的防雷系统不包括不为被图案化成多个山丘形结构件的本质上连续的导电膜的导电层，上述山丘形结构件的高度h大于t，更通常地大于2t，更通常地大于10t，并且更通常地大于20t。
参照图1和2，根据本发明的防雷系统可任选地包括一个或多个附加非导电层90。附加非导电层90可用于针对电流、热量或两者的传输提供附加绝缘。附加非导电层90可用于底层结构20导电和/或与本发明的防雷系统中使用的材料在电流上不兼容时。附加非导电层90可由任何适当的材料(包括但不限于陶瓷材料、聚合物材料或纺织材料或它们的组合，其可另外包含颗粒填料、纤维填料或成形填料)制成。可用的材料另外可包括但不限于：环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、含氟聚合物、有机硅，并且可包括添加剂或添加剂的组合(包括钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、锡酸钡、钛酸锶钡、锆酸钡、氧化铯、氧化镧、氧化钛、氧化锌、碳、硅石或芳族聚酰胺)。在一些实施例中，附加非导电层90不包含粘合剂。在一些实施例中，附加非导电层90不包含未固化的聚合物。在一些实施例中，附加非导电层90不包含压敏粘合剂。
参照图1和2，根据本发明的防雷系统可任选地包括一个或多个粘合剂层100。粘合剂层100可由任何适当的粘合剂材料(包括但不限于压敏粘合剂、热熔性粘合剂、固化性粘合剂等，其可包括环氧树脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚硫化物、聚硫醚或有机硅粘合剂)制成。在一些实施例中，根据本发明的防雷系统不包括粘合剂层。在防雷板包括粘合剂层的实施例中，该板可设置有隔离衬垫(未示出)，该衬垫在将板施加至该结构之前从粘合剂层中移除。在一些实施例中，板可设置有衬垫(未示出)，以防止任一表面或两个表面遭到污染、操作损坏或变形，该衬垫在将板施加至该结构之前或之后从板中移除。
在一些实施例中，可将支撑层50和附加非导电层90的功能和特性结合在单一层中。在一些实施例中，支撑层50和附加非导电层90必须具有不同的组成。在一些实施例中，可将支撑层50和粘合剂层100的功能和特性结合在单一层中。在一些实施例中，支撑层50和粘合剂层100必须具有不同的组成。在一些实施例中，可将附加非导电层90和粘合剂层100的功能和特性结合在单一层中。在一些实施例中，附加非导电层90和粘合剂层100必须具有不同的组成。在一些实施例中，可将支撑层50、附加非导电层90和粘合剂层100的功能和特性结合在单一层中。在一些实施例中，支撑层50、附加非导电层90和粘合剂层100必须具有不同的组成。
通常，本发明的防雷板为轻质型。在一些实施例中，防雷板的重量小于100g/m2，在一些实施例中小于50g/m2，在一些实施例中小于25g/m2，在一些实施例中小于15g/m2，并且在一些实施例中小于10g/m2。防雷板通常的重量为至少1g/m2。在一些实施例中，防雷板包含一定量的导电材料，其重量小于50g/m2，在一些实施例中小于35g/m2，在一些实施例中小于20g/m2，在一些实施例中小于10g/m2，在一些实施例中小于4g/m2。防雷板通常包含至少0.5g/m2的导电材料。在一些实施例中，被图案化成多个山丘形结构件且构成防雷板的部件的导电膜的重量小于50g/m2，在一些实施例中小于35g/m2，在一些实施例中小于20g/m2，在一些实施例中小于10g/m2，在一些实施例中小于4g/m2。被图案化成多个山丘形结构件且构成防雷板的部件的导电膜的重量通常为至少0.5g/m2。
不希望受到理论的限制，作者认为根据本发明的防雷系统可用来通过促进附着点的多重性并通过促进附着点的快速迁移来防止雷击时对航空器结构和/或其本身造成损坏。在一些实施例中，可结合导电膜的比热、导热率、密度、厚度或面积、导电率和蒸发温度的特性，使得雷电附着至雷电附着点(通常为山丘形结构件)时，雷电附着点处或周围的导电膜的电导系数迅速降低(通常由于加热而致)，直至导体中的电导系数比相邻的一个或多个识别层、一个或多个涂层和/或空气中的电导系数更小。在一些实施例中，使用可离子化外层可通过在雷击时暂时增加附着点附近的空气中的传导性来增强该效果。在一些实施例中，这在导电膜的温度上升至超出其蒸发温度之前会引起附着点迁移。在一些实施例中，这在底层航空器结构的材料温度上升至超出其蒸发温度之前会引起附着点迁移。在一些实施例中，这在底层航空器结构的材料温度上升至超出其玻璃化转变温度之前会引起附着点迁移。在一些实施例中，这在底层航空器结构的材料温度上升至超出其损伤阈值温度之前会引起附着点迁移。
根据本发明的防雷系统可通过任何适当的方法来制造。在一些实施例中，根据本发明的防雷板作为一种嵌花来制造且被附接到已有的航空器零件上。在一些此类实施例中，防雷板可包括用于连接所述零件的粘合剂层。在一些实施例中，根据本发明的防雷板在航空器零件的制造期间并入其中。在一些实施例中，根据本发明的防雷板在航空器零件的制造期间制造以与所述零件成一整体。
在根据本发明的防雷板保护复合材料部件的一些实施例中，防雷板与预浸材料层或类似的复合组分层在固化之前一起放置在工具中，使得防雷板与所述零件成一整体。通常，防雷板为放置在工具中的第一层或放置在工具中的最后一层，以便形成上述零件的最外层。在一些此类实施例中，防雷板的最下层(离上述零件的外表面最远)包含粘合剂，该粘合剂在一些实施例中可为未固化的聚合物，在一些实施例中可为部分固化的聚合物或在一些实施例中可为可固化聚合物。在一些此类实施例中，防雷板的最下层(离上述零件的外表面最远)不包含粘合剂。在一些此类实施例中，防雷板的最下层(离上述零件的外表面最远)不包含未固化的聚合物。
根据本发明被图案化成多个山丘形结构件的导电膜可通过任何适当的方法来制造。在一些实施例中，已有的膜可通过任何适当的方法(诸如，压印、压花、压延、模制、加工等)来图案化。然后，如此图案化的膜可通过任何合适的方法与其他层结合，其可包括通过层合、涂层、喷涂、印刷方法等引入固体材料层、延展性材料层、材料液体、材料溶液或悬浮液等等。在一些实施例中，支撑层可通过任何适当的方法(诸如压印、压花、压延、模制、加工等)来图案化，并且导电膜的材料可通过任何适当的方法(包括化学沉积、电极沉积、汽相沉积、施加箔等)来添加至图案化支撑层中。附加层可通过层合、涂层、喷涂、印刷方法等以任何适当的形式(诸如固体材料层、延展性材料层、材料液体、材料溶液或悬浮液等)来添加。
本发明的防雷系统可用于制造航空器、航天器、风力发电机、汽车、公共汽车、卡车，或任何其他应用(其中其他非导电或部分导电材料上需要防雷、电磁干扰屏蔽或静电荷管理)所使用的零件。本发明的防雷系统还可应用于航空器、航天器、风力发电机、汽车、公共汽车、卡车，或任何其他应用(其中需要改善的防雷、电磁干扰屏蔽或静电荷管理)所使用的导电零件。
本发明的目的和优点通过以下实例进一步说明，但这些实例中提到的具体材料及其用量以及其他的条件和细节，不应解释为是对本发明的不当限制。
实例
除非另外说明，所有的试剂均得自或可得自Aldrich Chemical Co.(Milwaukee，WI)，或可以通过已知方法来合成。
实例1C-5C(比较例)和6-9
复合材料部件的一般加工和装袋
按照以下方式制备用于固化的具有固化性环氧粘合剂树脂的复合材料试样。通过将具有2B面层的12号不锈钢合金304的板修整到2ft×2ft(0.61m×0.61m)来制造扁平工具。将1密耳(25微米)的PTFE未穿孔隔离膜(以商品名HTF-621得自Northern Fiber Glass Sales，Inc.)施加到工具上，并且通过将耐热胶带施加到该膜的边缘和拐角处而贴在其上。按实例文本中所述的顺序和布置方法将每一层材料施加到工具上。首先用手将每一层逐层施加到工具上，中间无衬垫，通过使直径为1.5英寸(3.8cm)的木辊越过最上层，同时通过手压的方式向辊施加压力来使每一层与此前的层固结。在每个向前层片之后，用下述穿孔隔离膜层覆盖所述部件和工具，然后再用下述透气层片覆盖，然后在3M制造的VAL-1型ScotchliteTM真空施加器(ScotchliteTMVacuumApplicator Model VAL-1)中以全真空将部件压实到工具，保持3分钟，然后将透气层片和穿孔隔离膜移除，再向部件添加额外的层片。使用Pilot Silver Marker(Pilot Silver记号笔)在部件的暴露面上沿部件一个边缘施加独特的标识符来持久标记每一个试样块。无皱地施加以商品名60001/049/0009得自Precision Fabrics Group的剥离层片，以便完全覆盖试样块的暴露面。无皱地施加以商品名A5000得自RichmondAircraft Products的穿孔隔离膜，以便完全覆盖试样块。在试样块的2英寸内将热电偶附接到工具上。将未穿孔的隔离膜层施加到下述高压釜床上，以覆盖设置工具的区域。将工具和部件设置在下述高压釜床上，向高压釜床直接施加连续的真空袋密封胶带珠，从而胶带到工具的距离为至少3英寸。将在高压釜床上暴露的未穿孔隔离膜折叠或修整，以不含真空袋密封胶带。将非织造聚酯的10盎司/平方码毡状透气层片(以商品名RC-3000-10得自Richmond Aircraft Products)覆盖在部件和工具上，并覆盖到高压釜床上，使得其在所有面上都延伸到真空袋密封胶带的2英寸内。将3密耳的高温尼龙装袋膜(以商品名HS8171得自Richmond航空器Products)松散地设置在高压釜床上方，以覆盖部件和工具并在所有面上均延伸到或超出所述真空袋密封胶带。在真空袋中的透气层片上方安装至少1个真空口组件，并且通过将膜靠压真空袋密封胶带，使真空袋沿所有边缘密封到高压釜床上。
复合材料部件的固化
按照以下方式来固化具有固化性环氧粘合剂树脂的复合材料试样。按照上述“复合材料部件的一般加工和装袋”制备用于固化的具有固化性环氧粘合剂树脂的各个复合材料试样。将一个或多个真空口组件附接到下述高压釜中的真空系统上，并且在全真空下将部件、工具、隔离膜和透气层片固结最少5分钟。将热电偶附接到高压釜中的真空系统上。然后将所述部件在控制的温度和压力条件下，在两个高压釜(一个由Thermal Equipment Corporation制造，另一个由ASCProcess Systems制造)之一中使用下述压力和温度曲线进行固化。将高压釜内的压力增加至80psi，并且以5°F/分钟的速率增加温度，直至隔热层热电偶的温度达到177℃。将压力维持在80psi和90psi之间，并且将温度维持在177℃和182℃之间且持续120分钟。以5°F/分钟的控制速率降温，直至隔热层热电偶的温度达到44℃。将压力维持在80psi和90psi之间，直至隔热层热电偶的温度达到66℃，然后将高压釜中的压力和真空袋下的真空排放到大气环境中。将固化的复合材料试样从高压釜、袋和工具中取出。
实例1C(比较例)：具有固化后施加的聚氨酯浸渍的膨胀铝箔的 碳纤维增强塑料复合结构
参照图3A，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维、聚氨酯树脂和膨胀铝箔，用于制备比较性复合材料试样(201)。如下提供了固化的碳纤维增强塑料面板(221)。如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。向工具施加13层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(以商品名P2353U 19152得自Toray)。如上述“复合材料部件的固化”中所述对该组件中的固化性树脂进行固化。按照如下将包括导电网241的层粘合到表面上。将4密耳厚的膨胀铝箔(以商品名Exmet4AL8-080得自Dexmet)平放在部件上并用按照以下方式提供的聚氨酯树脂浸透。制备聚合物溶液。更具体地讲，将50份己内酯二醇(以商品名Tone 2221得自Dow Chemical)、41份4，4-亚甲基双环己基二异氰酸酯(可得自Degussa)、9份1，4-丁二醇(可得自Sigma-Aldrich)和＜1份的二月桂酸二正丁基锡(可得自Alfa-Aesar)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液充分地浇注在金属网上，并且使聚酯衬垫覆盖树脂和整个表面。使用塑性施加器(诸如，以商品名PA-1得自3M)将溶液铺展在聚酯衬垫和塑料面板之间，以浸渍金属网并排除过量树脂。使聚氨酯树脂在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下固化24小时。
实例2C(比较例)：包括具有固化前施加的交织线的层的碳纤维 增强塑料复合结构
参照图3B，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维、交织的磷青铜线和聚氨酯漆，其用于制备复合材料试样(202)。如下提供了固化的碳纤维增强塑料面板。如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。首先向工具施加一层环氧树脂浸渍的梭织平纹石墨织物(以商品名FL6676U-37E 965得自Toray(242))，该石墨织物具有由碳纤维织物的每个丝束(～10个丝束/英寸)交织的直径为0.10mm(0.004英寸)的磷青铜线。然后施加12层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(以商品名P2353U 19152得自Toray)，从而形成基底(222)。如上述“复合材料部件的固化”中所述来固化该组件中的固化性树脂，以制造固化面板。按照以下方式将油漆涂层(291)施加到固化面板的表面上。首先，用甲基乙基酮将固化面板擦净并使该面板在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥10分钟。然后，按照以下方式来施加导电环氧底漆。制备聚合物溶液。更具体地讲，将等份的导电底漆基料(以商品名528X310得自PPG Industries)和活化剂(以商品名9910X464得自PPG Industries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液转移到贮存器中，并且使用市售的高容量低压力喷涂器将一个涂层施加到表面并使该涂层在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥至不粘的状况。在施加底漆的24小时内，按照以下方式来施加聚氨酯漆层。制备聚合物溶液。更具体地讲，将2份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)、1份活化剂(以商品名CA8800得自PPG Industries)和1份稀释剂(以商品名CA8800ST1得自PPGIndustries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液转移到贮存器中，并且使用市售的高容量低压力喷涂器将一个涂层施加到表面上。使油漆涂层(291)在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥最少7天。
实例3C(比较例)：具有包括固化前施加的膨胀铜箔的环氧粘合 剂膜的碳纤维增强塑料复合结构
参照图3C，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维、具有膨胀铜箔的表面平整膜以及聚氨酯漆，其用于制备复合材料试样(203)。如下提供了固化的碳纤维增强塑料面板。如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。首先以0.045lbs./ft2的速率向工具施加一层具有膨胀铜箔的环氧粘合剂膜(243)(以商品名3MTMScotch-WeldTM结构粘合剂膜AF 191XS 045得自3M)。然后施加一层104玻璃非织造稀松布(261)。然后施加13层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(以商品名P2353U 19152得自Toray)，从而形成基底(223)。如上述“复合材料部件的固化”中所述来固化该组件中的固化性树脂，以制造固化面板。按照以下方式将油漆涂层(292)施加到固化面板的表面上。首先，用甲基乙基酮将固化面板擦净并使该面板在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥10分钟。然后，按照以下方式来施加导电环氧底漆。制备聚合物溶液。更具体地讲，将等份的导电底漆基料(以商品名528X310得自PPG Industries)和活化剂(以商品名9910X464得自PPGIndustries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液转移到贮存器中，并且使用市售的高容量低压力喷涂器将一个涂层施加到表面并使该涂层在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥至不粘的状况。在施加底漆的24小时内，按照以下方式来施加聚氨酯漆层(292)。如下制备了聚合物溶液。将2份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)、1份活化剂(以商品名CA8800得自PPG Industries)和1份稀释剂(以商品名CA8800ST1得自PPG Industries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液转移到贮存器中，并且使用市售的高容量低压力喷涂器将一个涂层施加到表面上。使油漆涂层(292)在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥最少7天。
实例4C(比较例)：具有包括固化后施加的膨胀铝箔的嵌花的碳 纤维增强塑料复合结构
参照图3D，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维以及导电嵌花，其用于制备复合材料试样(204)。如下提供了固化的碳纤维增强塑料面板(224)。如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。向工具施加13层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(224)(以商品名P2353U 19152得自Toray)。如上述“复合材料部件的固化”中所述对该组件中的固化性树脂进行固化。
如下制备了导电嵌花(262)并将其粘合到表面上，该导电嵌花包括粘合剂层(281)、包括膨胀铝箔(其为4密耳厚的膨胀铝箔，以商品名Exmet 4AL8-080得自Dexmet)的导电层(244)以及表面层(293)。
如下制备了导电嵌花(262)。通过将具有97％(w/w)的透明DYNEON THV 500和3％(w/w)的灰色着色DYNEON THV 200(该着色材料由Americhem，Incorporated，Elgin，I11.制备，使得所得灰色背衬的颜色符合美国联邦标准595B、色号36320的规范)的均匀粒料混合物送入挤出机中来制备灰色含氟聚合物膜背衬。使用螺旋直径为1.9cm且模具宽度为20.3cm的Haake挤出机并采用165rpm的螺旋速度和15米/分钟的纤维网速度将粒料挤压成膜并设置到51mu.m.厚的聚酯载体纤维网上。挤出机模与载体保持大约1.9cm的距离。挤出机具有如下设置的三个区域：1区为224℃；2区为243℃；以及3区为246℃。将模具温度设为246℃。所得挤出膜的厚度为43.2mu.m+/-12mu.m。然后由Acton Technologies，Inc.，Pittston，Pa.采用其FLUOROETCH工艺来处理所得膜背衬。然后，制备了丙烯酸类聚合物溶液。更具体地讲，将以下组分添加至1升细口瓶中：70重量份的丙烯酸异辛酯(IOA)、56重量份的丙烯酸乙酯、14重量份的丙烯酸(AA)、260克乙酸乙酯和0.42克过氧化苯甲酰热引发剂。将该单体溶液用氮气以1升/分钟的速率吹扫两分钟。密封上述瓶子并将其放置在59℃的旋转水浴中保持24小时。将所得聚合物溶液用庚烷稀释，以得到21％的固体溶液。然后，添加2.1份N，N′-双-1，2-丙烯异邻苯二甲酰胺于甲苯中的5％(w/w)溶液，再将最终聚合物溶液注入到灰色含氟聚合物膜背衬的经处理表面上，并且用床上刮刀涂层站(knife-over-bed coating station)进行涂覆。将刮刀和床之间的间隙设为71mu.m，其大于含氟聚合物膜背衬和聚酯载体纤维网的组合厚度。将涂覆背衬在12米对流烘箱中干燥，该对流烘箱具有如下设置的三个区域：1区：41℃；2区：60℃；以及3区：82℃。将涂覆背衬以1.52米/分钟的速率通过涂层站和干燥烘箱。干燥后，膜背衬和固化粘合剂的组合厚度大约58.2mu.m，从而表明粘合剂厚度为约15mu.m。通过在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下采用4英寸的橡皮辊将4密耳厚的膨胀铝箔(以商品名Exmet 4AL8-080得自Dexmet)与固化的聚合物溶液以2.5ft/min的速率一起送入到GeppertEngineering Inc.层合机的辊隙中来将膨胀铝箔层合到固化的聚合物溶液中，以使膨胀铝箔嵌入固化的聚合物溶液中。然后将另外测量的上述制备的最终粘合剂聚合物溶液注入到膨胀铝箔的暴露表面上并用床上刮刀涂层站进行涂覆，以浸透和覆盖膨胀铝箔。将刮刀和床之间的间隙设为381mu.m，其大于含氟聚合物膜背衬、聚酯载体纤维网和膨胀铝箔的组合厚度。将涂覆背衬在12米对流烘箱中干燥，该对流烘箱具有如下设置的三个区域：1区：41℃；2区：60℃；以及3区：82℃。将涂覆背衬以1.52米/分钟的速率通过涂层站和干燥烘箱。干燥后，膜背衬、膨胀铝箔和固化粘合剂聚合物的组合厚度大约254mu.m，从而表明粘合剂厚度为约51mu.m。通过光压将4密耳厚的聚乙烯临时保护衬垫层合到暴露的粘合剂上。
如下施加了导电嵌花(262)。首先，用异丙醇将固化面板(224)擦净并使该面板在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥10分钟。然后，修整导电嵌花(262)以覆盖塑料面板，并且将保护衬垫从上述嵌花上的压敏粘合剂中移除。使用塑性施加器(以商品名PA-1得自3M)，首先沿着面板的一个边缘，再逐渐横穿面板的整个表面将嵌花(262)的粘合剂侧与复合面板(224)的清洁表面配合，以排除空气并确保粘合剂和基底紧密接触。使上述嵌花在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下粘附24小时。
实例5C(比较例)：具有固化前施加的多层环氧粘合剂膜和镍涂 覆石墨纤维纸的碳纤维增强塑料复合结构
参照图3E，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维、环氧粘合剂膜和镍涂覆石墨纤维无纺纸，其用于制备复合材料试样(205)。如下提供了固化的碳纤维增强塑料面板。如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。首先以0.035lbs./ft2的速率向工具施加一层环氧树脂膜(263)(以商品名3MTMScotch-WeldTM结构粘合剂膜AF555U 035得自3M)。以47g/m2的速率在粘合剂上放置10.5密耳厚的镍涂覆石墨纤维无纺纸(245)(以商品名Grade 8000838镍碳纸得自Hollingsworth&Vose)。将环氧粘合剂膜(263)和镍涂覆石墨纤维无纺纸(245)的附加层片彼此交替重叠放置，直至将镍涂覆石墨纤维无纺纸(245)的三个层片和环氧粘合剂膜(263)的四个层片适当地放置在工具上。然后施加13层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(以商品名P2353U 19152得自Toray)，从而形成基底(225)。如上述“复合材料部件的固化”中所述来固化该组件中的固化性树脂，以制造固化面板。
实例6：具有固化前施加的凹纹铝板的碳纤维增强塑料复合结构
参照图4，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维织物、环氧粘合剂膜以及具有凹纹的铝板，其用于制备复合材料试样。提供了固化的碳纤维增强塑料面板。更具体地讲，如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。首先向工具施加13层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(以商品名P2353U 19152得自Toray)，从而形成基底(226)。然后施加4密耳厚的膨胀铝箔(246)(以商品名Exmet4AL8-080得自Dexmet)。然后以0.0351bs./ft2的速率施加2层环氧树脂膜(以商品名3MTMScotch-WeldTM结构粘合剂膜AF 555U 035得自3M)，从而形成支撑层(264)。在粘合剂上放置薄铝板(247)，该薄铝板为按照联邦技术规范QQ-A-250/11的8密耳厚的薄铝板6061-0，其包含成形为正面直径为2mm和高度为20密耳的锥形截头体的凹纹(248)，这些凹纹以错开排列的排设置且以4.5mm的中心距间隔，其中凸起的凹纹背向支撑层(264)。如上述“复合材料部件的固化”中所述对该组件中的固化性树脂进行固化。按照以下方式将聚氨酯屏蔽涂层(265)施加到固化面板的表面上，以完全填充薄铝板(247)中的凹纹(248)之间的空间。首先，用甲基乙基酮将固化面板的铝表面擦净并使该铝表面在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥10分钟。然后按照以下方式施加聚氨酯涂层。制备聚合物溶液。更具体地讲，将2份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)和1份活化剂(以商品名CA8800得自PPG Industries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液充分地浇注到铝上。使用塑性施加器(诸如，以商品名PA-1得自3M)将溶液铺展在整个面板上，以完全填充凹纹之间(从各凹纹的基部到顶部)的空间，但不覆盖各凹纹的顶部。使聚氨酯树脂在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下固化4天。
实例7：具有一体铝蒸气涂覆结构的碳纤维增强塑料复合结构
参照图5，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维织物、环氧树脂粘合剂膜和气相沉积铝，其用于制备复合材料试样(207)。提供了固化的碳纤维增强塑料面板。更具体地讲，如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。将表面具有带22密耳深的四边形截头体的不同图案的结构的膜首先向工具施加，并且通过将耐热胶带施加到该膜的边缘和拐角处而贴在其上，其中四边形截头体在整个基部上为14密耳，在膜的整个暴露面处为40密耳至56密耳。以美国专利No.5,152,917中所述的方式制备此膜，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。在向工具施加之前，将该膜用可以商品名700NC得自Loctite的脱模剂充分擦拭，将膜竖直悬挂以在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥1/2小时。将可以商品名3MTMScotch-WeldTM结构粘合剂膜AF 555U 035得自3M的3层0.035lbs./ft2的环氧树脂膜紧贴图案膜施加，从而形成支撑层(266)。将13层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(可以商品名P2353U 19152得自Toray)施加到粘合剂上，从而形成基底(227)。如上述“复合材料部件的固化”中所述来固化该组件中的固化性树脂，以制造固化面板。移除图案膜，在面板上留下富含粘合剂的表面，该表面具有22密耳高的顶端截平的正四棱锥的不同图案。使用Denton气相沉积室向面板的结构化表面施加8微米厚的铝膜(248)，从而形成具有导电结构化表面的固化面板，所述导电结构化表面上具有22密耳高的顶端截平的正四棱锥(249)。按照以下方式将聚氨酯屏蔽涂层(267)施加到固化面板的表面上，以完全填充表面结构的基部和峰之间可用的空间。首先，用甲基乙基酮将固化面板的表面擦净并使该面板表面在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥10分钟。然后按照以下方式施加聚氨酯涂层。制备聚合物溶液。更具体地讲，将2份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)、1份活化剂(以商品名CA8800得自PPG Industries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液充分地浇注在结构化表面上，并且使用塑性施加器(诸如，以商品名PA-1得自3M)将溶液铺展在整个面板上，以完全填充表面结构的基部和峰之间空间可用的结构件，但不覆盖各山丘形结构件的顶部。使聚氨酯树脂在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下固化4天。然后将两个聚氨酯漆涂层(294，295)按以下方式施加。制备聚合物溶液。更具体地讲，将2份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)、1份活化剂(以商品名CA8800得自PPG Industries)和1份稀释剂(以商品名CA8800ST1得自PPGIndustries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液转移到贮存器中，并且使用市售的高容量低压力喷涂器将2个涂层施加到表面上。使油漆涂层在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥最少7天。
实例8：具有一体铝蒸气涂覆结构的碳纤维增强塑料复合结构
参照图6，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维织物、环氧树脂粘合剂膜和气相沉积铝，其用于制备复合材料试样(208)。提供了固化的碳纤维增强塑料面板。更具体地讲，如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。将表面具有带22密耳深的四边形截头体的不同图案的结构的膜首先向工具施加，并且通过将耐热胶带施加到该膜的边缘和拐角处而贴在其上，其中四边形截头体在整个基部上为14密耳，在膜的整个暴露面处为40密耳至56密耳。以美国专利No.5,152,917中所述的方式制备此膜，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。在向工具施加之前，将该膜用可以商品名700NC得自Loctite的脱模剂充分擦拭，将膜竖直悬挂以在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥1/2小时。将可以商品名3MTMScotch-WeldTM结构粘合剂膜AF 555U 035得自3M的3层0.035lbs./ft2的环氧树脂膜紧贴图案膜施加，从而形成支撑层(268)。将13层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(可以商品名P2353U 19152得自Toray)施加到粘合剂上，从而形成基底(228)。如上述“复合材料部件的固化”中所述来固化该组件中的固化性树脂，以制造固化面板。移除图案膜，在面板上留下富含粘合剂的表面，该表面具有22密耳高的顶端截平的正四棱锥的不同图案。使用Denton气相沉积室向面板的结构化表面施加8微米厚的铝膜(250)，从而形成具有导电结构化表面的固化面板，所述导电结构化表面上具有22密耳高的顶端截平的正四棱锥(251)。按照以下方式将聚氨酯屏蔽涂层(269)施加到固化面板的表面上，以完全填充表面结构的基部和峰之间可用的空间。首先，用甲基乙基酮将固化面板的表面擦净并使该面板表面在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥10分钟。然后按照以下方式施加聚氨酯涂层。制备聚合物溶液。更具体地讲，将2份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)和1份活化剂(以商品名CA8800得自PPG Industries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液充分地浇注在结构化表面上，并且使用塑性施加器(诸如，以商品名PA-1得自3M)将溶液铺展在整个面板上，以完全填充表面结构的基部和峰之间的可用空间，但不覆盖各山丘形结构件的顶部。使聚氨酯树脂在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下固化4天。然后将一个聚氨酯漆涂层(296)按以下方式施加。制备聚合物溶液。更具体地讲，将2份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)、1份活化剂(以商品名CA8800得自PPGIndustries)和1份稀释剂(以商品名CA8800ST1得自PPG Industries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液转移到贮存器中，并且使用市售的高容量低压力喷涂器将一个涂层施加到表面上。使油漆涂层在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥最少7天。
实例9：具有一体铝蒸气涂覆结构和包含碱金属盐的可离子化漆 覆盖涂层的碳纤维增强塑料复合结构
参照图7，提供了环氧树脂浸渍的碳纤维织物、环氧树脂粘合剂膜和气相沉积铝，其用于制备复合材料试样(209)。提供了固化的碳纤维增强塑料面板。更具体地讲，如上述“复合材料部件的一般加工和装袋”中所述来组装并制备以下材料。将表面具有带22密耳深的四边形截头体的不同图案的结构的膜首先向工具施加，并且通过将耐热胶带施加到该膜的边缘和拐角处而贴在其上，其中四边形截头体在整个基部上为14密耳，在膜的整个暴露面处为40密耳至56密耳。以美国专利No.5,152,917中所述的方式制备此膜，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。在向工具施加之前，可将该膜用可以商品名700NC得自Loctite的脱模剂充分擦拭，将膜竖直悬挂以在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥1/2小时。将可以商品名3MTMScotch-WeldTM结构粘合剂膜AF 555U 035得自3M的3层0.035lbs./ft2的环氧树脂膜紧贴图案膜施加，从而形成支撑层(270)。将13层环氧树脂浸渍的单向石墨纤维(可以商品名P2353U 19152得自Toray)施加到粘合剂上，从而形成基底(229)。如上述“复合材料部件的固化”中所述来固化该组件中的固化性树脂，以制造固化面板。移除图案膜，在面板上留下富含粘合剂的表面，该表面具有22密耳高的顶端截平的正四棱锥的不同图案。使用Denton气相沉积室向面板的结构化表面施加8微米厚的铝膜(252)，从而形成具有导电结构化表面的固化面板，所述导电结构化表面上具有22密耳高的顶端截平的正四棱锥(253)。按照以下方式将聚氨酯屏蔽涂层(271)施加到固化面板的表面上，以完全填充表面结构的基部和峰之间可用的空间。首先，用甲基乙基酮将固化面板的表面擦净并使该面板表面在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥10分钟。然后按照以下方式施加一个包含碱金属盐的聚氨酯漆涂层(297)。制备聚合物溶液。更具体地讲，将4份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)、2份活化剂(以商品名CA8800得自PPGIndustries)和1份硝酸铯粉末添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液充分地浇注在结构化表面上，并且使用塑性施加器(诸如，以商品名PA-1得自3M)将溶液铺展在整个面板上，以完全填充表面结构的基部和峰之间的可用空间，但不覆盖各山丘形结构件的顶部。使聚氨酯树脂在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下固化4天。
实例1C-5C(比较例)和实例6-9的评估
固化后，按照SAE ARP5416航空器雷电测试方法，对以下若干面板直接进行雷击电流测试。用金刚石锯将实例1C-5C和实例6-9的试样块修整成16英寸×16英寸的试样并且安装在测试固定装置中。将铝棒夹持在每个面板的周边，并且用镀锡铜编织物电结合到测试固定装置上。将射流偏转测试电极悬挂在测试面板的中央附近，并且离面板表面大约1英寸。经至少一次放电向每个面板转移大约200库仑的电流分量C，如SAE ARP5412航空器雷电环境和相关测试波形所述。以16x检验每个受损区域的表面。将每个面板用金刚石锯通过受损区域分段，用1200粗粒磨料抛光，并且以50x或更高在显微镜下观察损坏。表I记录了试验结果，并且为了进行比较，记录了每个样本中导体材料的重量。
表I
Figure BDA0000117493030000261
<1>附着质量：
SS＝单点固定附着。电弧附着到测试面板上的单个位点并且在测试过程中保持附着在相同位点。
MS＝多点固定附着。电弧附着到测试面板上的多个位点并且在测试过程中保持附着在相同位点。
SM＝缓慢移动的单点附着。电弧附着到测试面板上的单个位点，并且在测试过程中偶尔移动到数个间隔处的另一单个位点。
MRM＝快速移动的多点附着。电弧附着到测试面板上的多个位点并且在测试过程中在可用的位点之间快速移动。
实例10C(比较例)、11和12
制备三种类型的试样块，如表II所述。
表II
Figure BDA0000117493030000271
按照下述制备用于实例11和12的试样块。提供表面具有带25密耳高的四边形截头体的不同图案的结构的织物背衬氧化铝膜，其中四边形截头体在整个峰上为4密耳，在整个基部上为11密耳至15密耳，该织物背衬氧化铝膜可以商品名TrizactTMAbrasive Belts得自3M。使用Denton气相沉积室向面板的结构化表面施加0.1微米金属膜，以形成具有导电结构化表面的面板。用于实例11的试样块的金属为铜，用于实例12的试样块的金属为铝。按照以下方式将聚氨酯屏蔽涂层施加到实例10C、11和12的所有试样块的表面上，以完全填充表面结构的基部和峰之间可用的空间。首先，用甲基乙基酮将面板的表面擦净并使该面板表面在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下干燥10分钟。然后按照以下方式施加聚氨酯涂层。制备聚合物溶液。更具体地讲，将2份聚氨酯基料(以商品名CA8800/I1050得自PPG Industries)和1份活化剂(以商品名CA8800得自PPG Industries)添加至1升细口瓶中。在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下，使用木质压舌板搅拌溶液3分钟以进行混合。将溶液充分地浇注在结构化表面上，并且使用塑性施加器(诸如，以商品名PA-1得自3M)将溶液铺展在整个面板上。就实例11和12而言，溶液完全填充表面结构的基部和峰之间的空间，但不覆盖每个山丘形结构件的顶部。使聚氨酯树脂在环境条件(22℃；50％的相对湿度)下固化4天。
制备每种类型的多个试样块并进行测试，如表III中所记录。将每个试样块放置在Phenix Technologies LD60型液体介电测试装置(PhenixTechnologies Model LD60Liquid Dielectric Test Set)中，该装置被调整为接收膜样本，同时使电极与试样块之间具有3mm至4.5mm的空气间隙。在以3000伏特/秒的速率增加的电压下施加电势，直至电极与试样块之间的整个空气间隙上形成电弧。在形成电弧的时刻记录电势值和电弧放电事件持续时间。使用在视觉电磁范围内工作的高速照相机来捕获渐进框架上的事件。高速图片用于评估电弧放电事件过程中测试面板上的离散附着位置的数目。通过目视检测评估对试样块的损坏。结果示于表III中。
表III
  实例   试样数目   事件持续时间   离散附着点的数目   击穿电压
  10C   2   0.01秒   1   3kV/mm间隙
  11   4   0.02-0.03秒   16至23   2kV/mm间隙
  12   4   0.02-0.03秒   40至60   2kV/mm间隙
电弧附着到面板上，其中相比电弧附着到用非导电漆均匀涂覆的面板上而言，离散的(优选导电的)位点处于显著更多的点上。通过将附着位置的数目从1增加至介于20和60之间，局部电流密度可减小多达98％。这可允许保护系统的厚度或重量也相应减小。这也为使用重量较轻或较为廉价但却能够使结构免于事件过程中产生的电流和热的局部效应的导电材料提供了机会。
在不脱离本发明范围和原理的前提下，本发明的各种修改和更改对本领域的技术人员而言将是显而易见的，并且应当理解，本发明并不受以上说明的示例性实施例的不当限制。

Claims (21)

1.一种防雷板，其包括厚度为t的基本上连续的导电膜，其中所述导电膜被图案化成高度h大于t的多个山丘形结构件。
2.根据权利要求1所述的防雷板，其中h大于3倍t。
3.根据权利要求1所述的防雷板，其中h大于10倍t。
4.根据权利要求1所述的防雷板，其中t介于0.001和100微米之间。
5.根据权利要求1所述的防雷板，其中t介于0.01和10微米之间。
6.根据权利要求1所述的防雷板，其中h介于6微米和1mm之间。
7.根据权利要求1所述的防雷板，其包含一定量的轻于50g/m2的导电材料。
8.根据权利要求1所述的防雷板，其不包括除厚度为t的基本上连续的导电膜之外的导电层，其中所述导电膜被图案化成高度h大于t的多个山丘形结构件。
9.根据权利要求1所述的防雷板，其不包括除厚度介于0.001和100微米之间的基本上连续的导电膜之外的导电层。
10.根据权利要求1所述的防雷板，其另外包括位于所述连续的导电膜下面的非导电支撑层，其中所述支撑层具有上表面，所述上表面具有与所述导电膜基本上相同的山丘形结构件的图案。
11.根据权利要求1所述的防雷板，其另外包括位于所述导电膜之上的非导电识别层。
12.根据权利要求1所述的防雷板，其另外包括覆盖所述导电膜的部分的非导电识别层，其中所述山丘形结构件包括未被所述识别层覆盖的顶部。
13.根据权利要求1所述的防雷板，其另外包括覆盖所述导电膜的非导电识别层。
14.根据权利要求11所述的防雷板，其中所述非导电识别层包括可离子化颜料。
15.根据权利要求1所述的防雷板，其另外包括粘合剂层。
16.根据权利要求1所述的防雷板，其不包括粘合剂层。
17.根据权利要求1所述的防雷板，其包括可离子化的漆层。
18.一种具有根据权利要求1所述的防雷板的复合航空器结构。
19.根据权利要求3所述的防雷板，其中t介于0.001和100微米之间。
20.根据权利要求3所述的防雷板，其中t介于0.01和10微米之间。
21.一种具有根据权利要求1所述的防雷板的风力涡轮发电机结构。
CN201080025375.3A 2009-04-17 2010-04-15 具有图案化导体的防雷板 Active CN102458996B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17035209P 2009-04-17 2009-04-17
US61/170,352 2009-04-17
PCT/US2010/031263 WO2010121044A2 (en) 2009-04-17 2010-04-15 Lightning protection sheet with patterned conductor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102458996A true CN102458996A (zh) 2012-05-16
CN102458996B CN102458996B (zh) 2016-11-16

Family

ID=42980145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080025375.3A Active CN102458996B (zh) 2009-04-17 2010-04-15 具有图案化导体的防雷板

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8922970B2 (zh)
EP (1) EP2419333B1 (zh)
JP (1) JP5628898B2 (zh)
KR (1) KR101711226B1 (zh)
CN (1) CN102458996B (zh)
BR (1) BRPI1006600B1 (zh)
CA (1) CA2758797C (zh)
ES (1) ES2568778T3 (zh)
PL (1) PL2419333T3 (zh)
WO (1) WO2010121044A2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104789175A (zh) * 2015-03-06 2015-07-22 国家纳米科学中心 一种绝缘导热耐烧蚀胶黏剂及其在闪电防护中的应用
CN105121843A (zh) * 2013-02-13 2015-12-02 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机叶片
CN107825780A (zh) * 2016-09-16 2018-03-23 波音公司 具有增强的导电性的复合结构体、其制造方法及飞机
TWI646744B (zh) * 2017-12-05 2019-01-01 財團法人工業技術研究院 避雷結構
CN111936311A (zh) * 2018-04-17 2020-11-13 3M创新有限公司 导电膜

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101749773B1 (ko) * 2009-04-17 2017-06-21 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 패턴화된 판별기를 갖는 낙뢰 보호 시트
US8733702B1 (en) * 2009-12-02 2014-05-27 The Boeing Company Reduced solar absorptivity applique
JP2013514439A (ja) * 2009-12-15 2013-04-25 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー エポキシ接着剤を有するフルオロポリマーフィルム
CN102686668A (zh) 2009-12-29 2012-09-19 3M创新有限公司 环氧组合物和由此制备的贴面膜
EP2686244B1 (en) * 2011-03-16 2016-05-18 Airbus Operations Limited Aircraft bonding network
FR2989065B1 (fr) * 2012-04-06 2014-05-02 Snecma Propulsion Solide Dispositif de protection contre la foudre
CA2877863A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Larry S. Hebert Method of making structured hybrid adhesive articles
US20140363637A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 The Boeing Company Heating Layer for Film Removal
US10001442B2 (en) * 2013-06-13 2018-06-19 The Regents Of The University Of California Optical fiber-based hybrid SERS platform for in vivo detection of bio-molecules
US9488609B2 (en) * 2014-02-06 2016-11-08 The Boeing Company Determination of anisotropic conduction characteristics
FR3024298B1 (fr) * 2014-07-25 2016-09-02 Airbus Defence & Space Sas Dispositif de protection contre la foudre
EP2979981B1 (de) * 2014-08-01 2017-01-25 Airbus Defence and Space GmbH Blitzschutzschicht für Faserverbund-Strukturen
US9822761B2 (en) * 2014-08-13 2017-11-21 General Electric Company Structural components and methods of manufacturing
JP6469895B2 (ja) 2015-06-16 2019-02-13 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー スズ／銅の結合／シード層を含むめっきポリマー物品
EP3310945B1 (en) 2015-06-16 2020-09-02 3M Innovative Properties Company Plating bronze on polymer sheets
US9912137B2 (en) * 2015-10-05 2018-03-06 The Boeing Company Methods for diverting lightning current from skin fasteners in composite, non-metallic structures
US11027856B2 (en) 2015-11-30 2021-06-08 Cytec Industries Inc. Surfacing materials for composite structures
US10117355B2 (en) * 2016-08-29 2018-10-30 Chemnova Technologies, Inc. Heat dissipation foil and methods of heat dissipation
BR112019005772A2 (pt) * 2016-09-27 2019-06-11 3M Innovative Properties Co filme de proteção
EP3299297B1 (en) 2016-09-27 2018-12-12 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH A rotary wing aircraft with a structural arrangement that comprises an electrically conductive connection
IL268099B2 (en) 2017-01-18 2024-05-01 Temasek Life Sciences Laboratory Ltd Hyperstabilized liposomes that increase targeting of mitotic cells
DE102017214770B3 (de) * 2017-08-23 2019-02-14 VW-VM Forschungsgesellschaft mbH & Co. KG Verfahren zur Bestimmung eines Zustands oder einer Zustandsänderung einer elektrochemischen Energiespeichervorrichtung und dafür vorbereitete Energiespeichervorrichtung
US10351259B2 (en) 2018-05-08 2019-07-16 Airbus Sas Ultra-thin metallic foil for lightning strike protection
US11053020B2 (en) * 2019-08-13 2021-07-06 The Boeing Company Electrically conductive patch for indicating a compromised electrical discharge point in an aircraft
EP4136338A1 (en) * 2020-04-15 2023-02-22 LM Wind Power A/S Reinforcing structure for a wind turbine blade
US11820916B2 (en) * 2020-05-29 2023-11-21 Wichita State University Composite article with lightning strike protection and method and release film for forming same
GB2608388A (en) * 2021-06-29 2023-01-04 Airbus Operations Ltd Lightning strike protection material
DE102021207963A1 (de) * 2021-07-23 2023-01-26 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vakuumschaltröhre zum Schalten von Spannungen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE408331C (de) * 1923-04-01 1925-01-15 Luftschiffbau Zeppelin G M B H Blitzschutz fuer Luftschiffe
US5445861A (en) * 1992-09-04 1995-08-29 The Boeing Company Lightweight honeycomb panel structure
FR2720214A1 (fr) * 1994-05-18 1995-11-24 Aerospatiale Procédé de protection contre la foudre de pièces peu conductrices de l'électricité, notamment diélectriques, et pièces ainsi protégées.
US20020192432A1 (en) * 2001-05-07 2002-12-19 Vermillion Robert J. Dissipative layer suitable for use in protective package
CN1500628A (zh) * 2002-10-02 2004-06-02 ����ɨ�����޹�˾ 抗刮金属膜和金属化表面及其制造方法
US20090047471A1 (en) * 2007-08-17 2009-02-19 Kuka Roboter Gmbh Fiber structure component, robot component, industrial robot, composite component in general, composite components for terrestrial or air and space vehicles, and manufacturing method for a fiber structure component

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2734007A (en) * 1956-02-07 toulmin
US3755713A (en) 1972-07-25 1973-08-28 Boeing Co Electrically conductive surface for aircraft
US3989984A (en) 1975-07-11 1976-11-02 Mcdonnell Douglas Corporation Aircraft lightning protection means
US4329731A (en) 1980-04-30 1982-05-11 Communications Satellite Corporation Discharge suppressing dielectric film for use on spacecraft surfaces
US4308568A (en) * 1980-06-12 1981-12-29 Industrial Heating Systems, Inc. Antistatic construction
US4494165A (en) * 1980-11-13 1985-01-15 Brunswick Corporation Filament composite structures providing lightning strike and electromagnetic protection
US4352142A (en) * 1981-04-15 1982-09-28 The Boeing Company Composite aircraft structure having lightning protection
US4429341A (en) * 1981-05-06 1984-01-31 The Boeing Company Lightning protection for external surface composite material of an aircraft
DE3421123A1 (de) 1984-06-07 1985-12-12 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verbundmaterial
US5133516A (en) 1985-05-31 1992-07-28 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Drag reduction article
GB8517622D0 (en) * 1985-07-12 1985-08-21 Secr Defence Electrically conducting conjugated polymers
EP0227122B1 (en) 1985-12-18 1992-03-25 The Boeing Company Lightning protection apparatus for an exterior surface
US4912594A (en) * 1986-11-03 1990-03-27 The Boeing Company Integral lightning protection repair system and method for its use
FR2618446B1 (fr) * 1987-07-24 1993-03-19 Centre Nat Etd Spatiales Peintures ionisables utiles notamment comme peintures anti-foudre
US5127601A (en) 1989-01-23 1992-07-07 Lightning Diversion Systems Conformal lightning shield and method of making
US5132168A (en) 1990-07-05 1992-07-21 Rohr, Inc. Lightning strike protection for composite aircraft structures
US6086975A (en) 1991-01-16 2000-07-11 The Boeing Company Lighting protection for electrically conductive or insulating skin and core for honeycomb structure
US5152917B1 (en) 1991-02-06 1998-01-13 Minnesota Mining & Mfg Structured abrasive article
EP0629549A3 (en) 1993-06-09 1995-03-08 Inco Ltd Lightning protection and improved electrical conductivity composite.
EP1011182B1 (en) 1998-12-14 2005-10-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Lightning protection apparatus for a longitudinal member
US6029597A (en) * 1999-06-24 2000-02-29 Cutler; James Lightning discharge strip
RU2192991C2 (ru) 2000-12-18 2002-11-20 Открытое Акционерное Общество "Московский Вертолетный Завод Им. М.Л. Миля" Способ защиты топливных баков вертолета от термического воздействия тока молнии
JP2004529840A (ja) 2001-03-26 2004-09-30 エイコス・インコーポレーテッド 構造体と修復用組成物におけるカーボンナノチューブ
EP1444665A4 (en) * 2001-05-04 2005-10-05 Micrometal Technologies Inc METALLIC DIELECTRIC SUBSTRATES FOR ELECTRONIC SURVEILLANCE LABELS (EAS)
RU2217320C1 (ru) 2002-03-14 2003-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Многослойное молниезащитное покрытие
DE10217111A1 (de) * 2002-04-17 2003-11-06 Roehm Gmbh Festkörper mit mikrostrukturierter Oberfläche
US7014143B2 (en) 2002-10-11 2006-03-21 The Boeing Company Aircraft lightning strike protection and grounding technique
US7070850B2 (en) * 2002-12-31 2006-07-04 3M Innovative Properties Company Drag reduction article and method of use
US7093787B2 (en) 2003-04-28 2006-08-22 United Technologies Corporation Lightning strike mitigation system
DK176298B1 (da) * 2003-09-15 2007-06-18 Lm Glasfiber As Metode til lynsikring af en vinge til et vindenergianlæg, en lynsikret vinge samt et vindenergianlæg med en sådan vinge
WO2005032812A2 (en) 2003-09-30 2005-04-14 The Boeing Company Applique
US7867621B2 (en) * 2003-09-30 2011-01-11 The Boeing Company Wide area lightning diverter overlay
RU2263581C2 (ru) 2003-12-30 2005-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Многослойное молниезащитное покрытие
EP1844185A2 (en) 2004-12-17 2007-10-17 Hexcel Corporation Anodized aluminum foil sheets and expanded aluminum foil (eaf) sheets and methods of making and using the same
JP2008534318A (ja) * 2005-03-24 2008-08-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 金属化フィルムおよびそれを含む物品
CN100454526C (zh) * 2005-06-30 2009-01-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 热界面材料制造方法
US7755876B2 (en) 2005-07-01 2010-07-13 The Boeing Company Fastening assembly including washer for sealing the assembly for lightning strike protection in composite structures
US7402269B2 (en) 2005-10-25 2008-07-22 The Boeing Company Environmentally stable hybrid fabric system for exterior protection of an aircraft
WO2007048426A1 (en) 2005-10-26 2007-05-03 Tom Batot Frazier Titanium barrier
US20070141927A1 (en) 2005-12-21 2007-06-21 Brown Arlene M Method and system for exterior protection of an aircraft
US7561402B2 (en) 2006-02-24 2009-07-14 The Boeing Company Gap lightning surface protection of composite structures
US8962130B2 (en) 2006-03-10 2015-02-24 Rohr, Inc. Low density lightning strike protection for use in airplanes
US7277266B1 (en) 2006-03-29 2007-10-02 The Boeing Company Lightning protection system for composite structure
US7869181B2 (en) 2006-03-29 2011-01-11 The Boeing Company Flex circuit lightning protection applique system for skin fasteners in composite structures
US8337979B2 (en) * 2006-05-19 2012-12-25 Massachusetts Institute Of Technology Nanostructure-reinforced composite articles and methods
EP2028100B1 (en) 2006-06-09 2013-05-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Fastener
MX2009000466A (es) 2006-07-14 2009-03-13 Vestas Wind Sys As Turbina eolica que comprende una estructura de gabinete para formar una jaula de faraday.
DE102006035847B4 (de) 2006-08-01 2009-11-19 Airbus Deutschland Gmbh Strukturanordnung sowie Verfahren zum Herstellen eines Bauteils für die Luft-und Raumfahrt
DE102006046002B4 (de) 2006-09-27 2009-03-12 Eads Deutschland Gmbh Schichtsystem zum Blitzschutz von Bauteilen
US9764351B2 (en) 2006-09-29 2017-09-19 Airbus Operations Gmbh Method of coating a substrate
GB0619539D0 (en) 2006-10-04 2006-11-15 Hexcel Composites Ltd Curable resin films
WO2008046186A1 (en) 2006-10-04 2008-04-24 Rizk Farouk A M Lightning protection device for a wind turbine blade: wet/dry glow-based streamer inhibitor
GB0622060D0 (en) 2006-11-06 2006-12-13 Hexcel Composites Ltd Improved composite materials
US7686251B2 (en) * 2006-12-13 2010-03-30 The Boeing Company Rib support for wing panels
US7864501B2 (en) 2006-12-14 2011-01-04 The Boeing Company Electrical connects for charge distribution applique
US7525785B2 (en) 2006-12-14 2009-04-28 The Boeing Company Lightning strike protection method and apparatus
US7678997B2 (en) 2006-12-19 2010-03-16 The Boeing Company Large area circuitry using appliqués
US7738236B2 (en) 2007-01-12 2010-06-15 The Boeing Company Light weight system for lightning protection of nonconductive aircraft panels

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE408331C (de) * 1923-04-01 1925-01-15 Luftschiffbau Zeppelin G M B H Blitzschutz fuer Luftschiffe
US5445861A (en) * 1992-09-04 1995-08-29 The Boeing Company Lightweight honeycomb panel structure
FR2720214A1 (fr) * 1994-05-18 1995-11-24 Aerospatiale Procédé de protection contre la foudre de pièces peu conductrices de l'électricité, notamment diélectriques, et pièces ainsi protégées.
US20020192432A1 (en) * 2001-05-07 2002-12-19 Vermillion Robert J. Dissipative layer suitable for use in protective package
CN1500628A (zh) * 2002-10-02 2004-06-02 ����ɨ�����޹�˾ 抗刮金属膜和金属化表面及其制造方法
US20090047471A1 (en) * 2007-08-17 2009-02-19 Kuka Roboter Gmbh Fiber structure component, robot component, industrial robot, composite component in general, composite components for terrestrial or air and space vehicles, and manufacturing method for a fiber structure component

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105121843A (zh) * 2013-02-13 2015-12-02 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机叶片
CN105121843B (zh) * 2013-02-13 2017-10-20 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机叶片
CN104789175A (zh) * 2015-03-06 2015-07-22 国家纳米科学中心 一种绝缘导热耐烧蚀胶黏剂及其在闪电防护中的应用
CN107825780A (zh) * 2016-09-16 2018-03-23 波音公司 具有增强的导电性的复合结构体、其制造方法及飞机
TWI646744B (zh) * 2017-12-05 2019-01-01 財團法人工業技術研究院 避雷結構
US10753591B2 (en) 2017-12-05 2020-08-25 Industrial Technology Research Institute Lightning protection structure
CN111936311A (zh) * 2018-04-17 2020-11-13 3M创新有限公司 导电膜

Also Published As

Publication number Publication date
US20100263898A1 (en) 2010-10-21
BRPI1006600B1 (pt) 2019-10-08
WO2010121044A2 (en) 2010-10-21
JP2012524382A (ja) 2012-10-11
CA2758797C (en) 2018-06-12
KR101711226B1 (ko) 2017-02-28
KR20120013388A (ko) 2012-02-14
US8922970B2 (en) 2014-12-30
JP5628898B2 (ja) 2014-11-19
EP2419333A2 (en) 2012-02-22
BRPI1006600A2 (pt) 2016-04-19
CN102458996B (zh) 2016-11-16
CA2758797A1 (en) 2010-10-21
ES2568778T3 (es) 2016-05-04
PL2419333T3 (pl) 2016-07-29
EP2419333B1 (en) 2016-02-10
WO2010121044A3 (en) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102458996A (zh) 具有图案化导体的防雷板
CN102481974B (zh) 具有图案化识别层的防雷板
US7867621B2 (en) Wide area lightning diverter overlay
EP1673218B1 (en) Protective applique coating and use thereof
CN105461949A (zh) 用于减轻边缘辉光的方法
GB2064991A (en) Conductive element and process for making the same
CN203097215U (zh) 一种防静电纤维增强环氧树脂复合地板
RU2192991C2 (ru) Способ защиты топливных баков вертолета от термического воздействия тока молнии
CN211376212U (zh) 一种闪电防护结构
WO2019181216A1 (ja) 滑雪用フィルム又はシート
JP2001164476A (ja) 工程剥離紙
CN209368179U (zh) 一种窗膜
JP4177001B2 (ja) 電磁波遮蔽シートおよびその製造方法
EP3418467A1 (de) Dachbeschichtung zur versiegelung und stromerzeugung
WO2020070183A1 (en) Layered structure with multiple layers, use of and method therefore

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant