CN103379994A - 复合材料的改进 - Google Patents

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Abstract

预浸料，包括导电单向纤维的单一结构层和基本上不含结构纤维的可固化树脂的第一外层，和任选的基本上不含结构纤维的可固化树脂的第二外层，所述第一和第二树脂外层在给定点的厚度总和的平均值为至少10微米并且在至少所述平均值的50%至120%的范围内变化，并且其中所述第一外层包括导电粒子。

Description

复合材料的改进
技术领域
本发明涉及具有改善的对由雷击引起的损害的耐受性且包含纤维和树脂基质的复合材料。
背景技术
复合材料具有充分论证的超越传统结构材料的优点，特别是在以极低材料密度提供优越的机械性能方面。因此，使用这样的材料变得越来越广泛，它们的应用领域从"工业"和"运动休闲"到高性能航空组件。
包括用树脂(例如环氧树脂)浸渍的纤维排列的预浸料广泛用于产生这样的复合材料。通常，多层这样的预浸料按照所需"铺置"并将所得层压物固化(通常通过暴露于升高的温度固化)以制备固化的复合层压材料。
一般的复合材料由以下组分的层压物组成：多个预浸料纤维层，例如碳纤维，它们由树脂层夹在中间。尽管碳纤维具有一定的导电性，但是存在夹层意味着该导电性仅主要存在于在层压物的平面处的复合材料中。垂直于层压物表面方向(所谓的z-方向)的电导率低。
本领域的从业者强烈偏好这样的夹层层压物(其具有由充分限定的树脂层分隔的充分限定的纤维层)以制备均层的层压物。认为这种清楚限定的层提供改善的机械性能，特别是抗冲击性。
一般认为在z-方向上缺少导电性可造成复合层压材料对电磁灾害例如雷击的弱点。雷击可能导致损害可能非常昂贵的复合材料，并且如果发生在飞行中的飞行器结构上可能造成灾难。因此，这对于由这样的复合材料制成的航空结构而言是特别的问题。
现有技术已经提出了多种技术和方法来提供对这样的复合材料的雷击保护，通常包括添加导电元素，但代价是同时也增加了复合材料的重量。
一种可能性是在树脂中包含导电元素(例如细粒子)以增强其导电性。但是，这需要共混步骤，而共混步骤可能是困难且耗时的。
在WO2008/056123中，已经在耐雷击性方面做出改进，如下完成：在树脂夹层中添加低含量的导电粒子，由此它们可以接触邻近的纤维层并在z-方向上产生具有导电性的局部区域。但是，为达到足够的韧性，夹层的厚度必须高于某一最小值。因此，导电粒子必须也具有与夹层相当的尺寸。
已经发现，该方法要求粒子具有的尺寸使得它们呈现其它加工困难，例如加速的加工器械的磨耗。
因此，本领域仍需要轻质的导电复合材料具有优越的机械性能，并且可以在不出现上述问题的情况下加工。
发明内容
本发明人已经发现，具有厚度可变化的树脂夹层的复合材料可以提供良好的韧性，同时允许较小的导电粒子在穿透夹层方向产生具有导电性的局部区域。
因此，第一方面，本发明涉及预浸料，其包括导电单向纤维的单一结构层和基本上不含结构纤维的可固化树脂的第一外层，和任选的基本上不含结构纤维的可固化树脂的第二外层，所述第一和第二树脂外层在给定点的厚度总和的平均值为至少10微米并且在至少平均值的50%至120%的范围内变化，并且其中所述第一外层包括导电粒子。
如果将两个这样的预浸料铺置在一起，且如果存在一个预浸料的第二外层，另一预浸料的第一树脂外层在两层的导电单向纤维之间形成树脂夹层。
因此，第二方面，本发明涉及复合材料，其包括导电单向纤维的第一结构层，导电单向纤维的第二结构层，所述第一和第二层由包含可固化树脂且平均厚度为至少10微米的夹层分隔，所述夹层的厚度在至少平均夹层厚度的50%至120%的范围内变化，并且其中所述夹层包括导电粒子。
因此，本申请与根据本发明复合材料有关上下文中使用的术语"夹层"可以相等地表示第一和第二树脂外层在根据本发明的预浸料的给定点的厚度总和。同样，术语"平均夹层厚度"可以相等地表示第一和第二树脂外层在根据本发明的预浸料的给定点的厚度总和的平均值。
因此，夹层(或第一和第二树脂外层的厚度总和)的厚度在某些地方小于平均厚度的50%且其厚度在某些地方大于平均厚度的120%。例如，如果平均夹层厚度为30微米，那么夹层厚度在至少15至36微米的范围内变化。
因此，提供了具有树脂外层的预浸料，和具有夹层的复合材料，它们的厚度不是恒定的，而是与现有技术相比在宽的厚度范围内变化。
如上讨论，意欲将根据本发明的复合材料与其它复合材料铺置在一起以形成可固化的复合材料堆。
因此，根据本发明的复合材料可以包括另外的多个单向结构纤维层，其通常由树脂夹层分隔。这样的堆可以包括4至200层的单向结构纤维，其中大部分或全部的这些层由可固化的热固性树脂夹层分隔。适宜的夹层排列公开于EP0274899。
通常，根据本发明，所述多个夹层中的几个具有变化的厚度。在优选的实施方式中，至少一半的夹层具有这种变化的厚度。可能甚至期望至少75%的夹层具有这样变化的厚度或甚至是基本上全部的夹层具有这样变化的厚度。
另外，通常所述多个结构层中的几个是导电的，其中优选为至少一半是导电的，更优选为至少75%是导电的，最优选为基本上全部的它们是导电的。
认为厚度的该变化为复合材料提供韧性，这与具有更规则厚度的夹层的复合材料相当。而且，认为低厚度的区域允许较小尺寸的导电粒子显著地或完全地形成两个邻近的导电纤维层之间的电连接。
在优选的实施方式中，夹层的厚度在平均厚度的至少30%至150%的范围内变化，更优选地在平均厚度的至少15%至175%的范围内变化，最优选地在平均厚度的至少0%至200%的范围内变化。
为避免疑问，在整个说明书中，范围的任何较低值可以与范围的任何较高值组合，而无需加入主题。
对于认定为导电的材料，其体积电阻率应该小于3x10-5Ωm，更优选为小于1x10-7Ωm，最优选为小于3x10-8Ωm。
平均夹层厚度可以通过穿过复合材料的截面的图像分析获得。取得至少五个穿过复合材料的切片的图像，在均匀隔开的距离取得至少20个夹层厚度值，以便于产生夹层厚度的样品。然后对所有值求平均值，取该平均值得到平均夹层厚度。取得采样的最小值和最大值，从而提供夹层厚度所变化的范围。优选地，取得六个切片，每300微米进行56次测量。类似的分析可以针对根据本发明的预浸料进行。
针对预浸料或复合材料用于结构应用的目的，已经发现期望15至60微米的平均夹层厚度以提供优越的机械性能。例如，平均夹层厚度可以为20至40微米。
如上讨论，夹层厚度的变化允许较小粒子提供具有导电性的局部区域。因此，优选地，导电粒子的d50平均粒度为平均夹层厚度的10%至80%，优选为平均夹层厚度的20%至70%。
导电粒子的d50平均粒度可以为10至50微米，更优选为10至25微米，最优选为10至20微米。
正如已经发现，大的导电粒子可能引起加工困难，优选的是以任何分布的最大粒子保持最小值。因此，优选地，导电粒子的d90不大于40微米，更优选为不大于30微米，最优选为不大于25微米。
如上讨论，由于粒子能够通过在夹层产生具有导电性的局部区域而为复合材料提供导电性，因此它们的存在量无需高至为提高整个夹层导电性所必须的量。因此，优选地，导电粒子的存在量为0.2至5.0wt%，基于预浸料或复合材料中树脂基质的量。优选地，粒子的存在量为0.3至2.0wt%，更优选为0.4至1.5wt%。
导电粒子可以由多种导电材料制成并且可以采取多种形式。例如，它们可以包括金属粒子，金属涂布的粒子，导电聚合物或碳粒子。适宜的金属包括，例如银，镍和铜。但是，优选地导电粒子包括碳粒子，因为已经发现由于腐蚀效应的可能性，爆炸危险以及材料的热膨胀系数的差异，将金属引入到复合材料中可能是不期望的。
碳呈现很多形式，例如石墨薄片，石墨粉末，石墨粒子，石墨烯片，富勒烯，炭黑和碳纳米纤维和碳纳米管。但是，仅玻璃状(或玻璃质)碳粒子适宜用于本发明。玻璃状碳通常是非可石墨化的并且是至少70%sp2结合的，优选为至少80%sp2结合的，更优选为至少90%sp2结合的，最优选为基本上100%sp2结合的。
玻璃状碳粒子是非常硬的，并且在与树脂的共混过程中不会碎裂。玻璃状碳粒子具有极低或者零多孔性，并且整个是实心的没有空心之处。空心粒子尽管较轻，但是可能通过引入空洞而损害复合材料的机械性能。
优选地，预浸料或复合材料也包括热塑性增韧剂粒子。
热塑性粒子为所得层压物提供韧性并且可以由多种材料制备，所述材料例如聚酰胺，共聚酰胺，聚酰亚胺，芳族聚酰胺，聚酮，聚醚醚酮，聚亚芳基醚，聚酯，聚氨酯，聚砜。优选的材料包括聚酰胺6，聚酰胺6/12，聚酰胺11和聚酰胺12。
热塑性粒子可以多种含量存在，但是已经发现优选的含量是5至20%，基于复合材料中全部树脂，更优选为10至20%。
优选地，热塑性粒子的中值粒度为5至50微米，优选为10至30微米。
本发明的预浸料和复合材料主要包括树脂和结构纤维。通常，它们包括25至50wt%的可固化树脂。另外，它们通常包括45至75wt%的结构纤维。
通常，单向纤维的取向将遍及整个复合材料变化，例如如下实现：使邻近层中的单向纤维以所谓0/90排列(表示邻近的纤维层之间的角度)彼此垂直排列。在很多其它排列中，其它排列例如0+45/-45/90也是可以的。
结构纤维可以包括断裂的(即拉断的)、选择性不连续或连续的纤维。
结构纤维可以由多种材料制成，例如碳，石墨，金属化聚合物，金属涂覆的纤维及其混合物。优选碳纤维。
通常，结构层中的纤维通常具有圆形或几乎圆形的横截面，其直径为2至20μm，优选为3至12μm。
可固化树脂可以选自，例如，环氧树脂，异氰酸酯树脂和酸酐树脂，氰酸酯树脂，乙烯基酯树脂和苯并
Figure BDA00003368924900051
嗪树脂。优选地，可固化树脂是环氧树脂。
适宜的环氧树脂可以包括单官能的、二官能的、三官能的和/或四官能的环氧树脂。
适宜的二官能的环氧树脂例如包括基于以下的那些：双酚F的二缩水甘油醚，双酚A的二缩水甘油醚(任选溴化的)，苯酚和甲酚环氧线型酚醛清漆，酚醛加合物的缩水甘油醚，脂族二醇的缩水甘油醚，二缩水甘油醚，二甘醇二缩水甘油醚，芳族环氧树脂，脂族多缩水甘油醚，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油胺，杂环缩水甘油基酰亚胺和酰胺，缩水甘油醚，氟化环氧树脂，缩水甘油酯或其任何组合。
二官能的环氧树脂可以优选地选自：双酚F的二缩水甘油醚，双酚A的二缩水甘油醚，二缩水甘油基二羟基萘，或其任何组合。
适宜的三官能的环氧树脂例如可以包括基于以下的那些：苯酚和甲酚环氧线型酚醛清漆，酚醛加合物的缩水甘油醚，芳族环氧树脂，脂族三缩水甘油醚，二脂族三缩水甘油醚，脂族多缩水甘油醚，环氧化的烯烃，溴化树脂，三缩水甘油基氨基苯基化合物，芳族缩水甘油胺，杂环缩水甘油基酰亚胺和酰胺，缩水甘油醚，氟化环氧树脂，或其任何组合。
适宜的四官能的环氧树脂包括N,N,N',N'-四缩水甘油基-间-二甲苯二胺(以名称Tetrad-X商购自Mitsubishi Gas Chemical Company，和以名称ErisysGA-240购自CVC Chemicals)，和N,N,N',N'-四缩水甘油基亚甲基二苯胺(例如MY721，得自Huntsman Advanced Materials)。
可固化树脂也可以包括一种或多种固化剂。适宜的固化剂包括酐，特别是多羧酸酐；胺，特别是芳族胺，例如1,3-二氨基苯，4,4'-二氨基二苯基甲烷，特别是砜和亚甲基二苯胺，例如4,4'-二氨基二苯基砜(4,4'DDS)，和3,3'-二氨基二苯基砜(3,3'DDS)，4,4'-亚甲基二(2-甲基-6-异丙基苯胺)(M-MIPA)，4,4'-亚甲基二(3-氯-2,6-二亚乙基苯胺)(M-CDEA)，4,4'-亚甲基二(2,6-二亚乙基苯胺)(M-DEA)和酚醛树脂。优选的固化剂是亚甲基二苯胺和氨基砜，特别是4,4'DDS和3,3'DDS。
根据本发明的复合材料，如上讨论，通常通过形成多个预浸料纤维层的层压物制备。各预浸料包括用可固化树脂基质浸渍的导电纤维的结构层。
因此，在预浸料的制造中必须采取步骤以确保，当层压在一起时，得到根据本发明的复合材料。
已经发现，实现夹层厚度变化的有效途径是使用预浸料制造方法，其中树脂和导电粒子在设计引起单向结构纤维的受控破坏的条件下在同时浸渍到结构纤维中。
因此，另一方面，本发明涉及制备本申请定义的预浸料或复合材料的方法，包括：连续进料单向导电纤维的层，使所述纤维的第一面与包含可固化树脂和导电粒子的第一树脂层接触，并将树脂、导电粒子和纤维压在一起足以使树脂进入纤维的空隙并且树脂的存在量足以使树脂留下基本上不含单向传导纤维的树脂的第一外层，所述第一外层包括导电粒子。
然后可以使所得预浸料与另一预浸料接触以制得根据本发明的复合材料。
优选地，使包含可固化树脂的第二树脂层与所述纤维的第二面接触，并与所述第一层同时，将第一和第二树脂层与纤维压在一起使得树脂进入纤维的空隙。在该情况下，第二树脂层按照需要可以包括或可以不包括导电粒子。但是，优选地，第二树脂层包括导电粒子。认为这样的方法是一步法，因为尽管纤维的各面与一个树脂层接触，但是最终预浸料中的所有树脂在一个步骤中浸渍。当使用两层树脂时，这有时称为2-膜法。
在压缩之后，迫使树脂进入空隙，在压缩力下发生导电粒子的过滤，使得结构纤维的层部分破坏。
已知的夹层预浸料通常在两步法中制备。第一步使纤维与进入空隙的树脂接触，然后使其与包含颗粒物质(通常为增韧剂粒子)的另一树脂接触。该第二步仅意欲将包括颗粒物质的树脂放下以制备均层的预浸料。在现有技术中认为该两步法是期望的，因为其可以制备具有良好限定的纤维层和树脂层的良好排序的层压物。通常树脂在各步骤中铺置在两个层上，由此总共得到四个树脂膜。因此，该方法有时称为4-膜法。
已经发现，在以下情况下可得到较好的结果，树脂的浸渍通过使树脂和纤维穿过一个或多个浸渍辊进行，其中施加在导电纤维和树脂上的压力不超过40kg每厘米导电纤维层的宽度。
认为本领域常规的高浸渍压力，当应用于一步法时，会引起过高的破坏程度。因此，可以通过一步浸渍法和所使用低压的组合产生所需的受控破坏。
树脂浸渍通常包括使树脂和纤维穿过辊，所述辊可以按多种方式排列。两个主要排列是简单的"压送(nip)"和"S-缠绕"排列。
S-缠绕步骤是下述步骤，其中都呈片形式的树脂和纤维穿绕过形状为字母"S"的两个单独的旋转辊(称为S-缠绕辊)。可替换的辊排列包括广泛使用的"压送"，其中当纤维和树脂通过两个邻近旋转辊之间的夹送点时，它们被夹送或压送在一起。
认为S-缠绕为纤维空隙之间树脂的可靠和可再现浸渍提供理想条件同时也提供充分的破坏。
但是，压送步骤也是可行的，条件是压力要保持低，例如通过控制邻近辊之间间隙实现。
已经发现，尽管理论上大的压力可提供优越的树脂浸渍，但是它们可能对根据本发明的一步法中的预浸料的结果有害。已经发现，树脂浸渍可能是不可靠的并落在所需公差范围外。
因此，施加在导电纤维和树脂上的压力优选为不超过40kg每厘米导电纤维层的宽度，更优选为不超过35kg/cm，更优选为不超过30kg/cm。
在将树脂浸渍到纤维中之后，通常存在冷却步骤和进一步处理步骤例如层压、切割和分离。
为促进树脂浸渍到纤维中，对此通常是在升高的温度(例如60至150°C，优选为100至130°C)下进行，由此树脂粘度降低。这最便利地如下实现：在浸渍之前，将树脂和纤维加热到所需温度，例如通过使它们穿过红外加热器。如上提及，在浸渍之后，通常存在冷却步骤，从而降低形成预浸料的粘性。该冷却步骤可以用于确定浸渍步骤的结尾。
浸渍辊可以多种方式旋转。它们可以自由旋转或驱动旋转。
浸渍辊可以由多种材料制得，但是它们通常具有金属外壳。已经发现表面镀铬的辊是较好的。
为改善树脂的加工，常规的是将其置于衬背材料例如纸上。然后将树脂通常从辊进料，使得其与纤维接触，衬背材料仍适当地留在树脂和纤维接触区域的外部上。在之后的浸渍过程中，衬背材料提供可施加压力的有用的外部材料，以便于实现树脂的均匀浸渍。
已经发现，当衬背材料可压缩时，由浸渍过程在纤维层上产生的力降低。认为这是因为可压缩纸将在最初浸渍过程中变得压缩，之后来自浸渍过程的力即会转移至纤维。因此，优选不可压缩的纸，因为其增加在浸渍过程中作用在树脂和纤维上的力，由此产生纤维的较大破坏和较好的树脂浸渍。压缩性的适当量度是纸的厚度与其材料密度的比率，这称为压缩比。已经发现，优选压缩率小于0.001kg-1m-2的衬背纸。
例如，与压缩性因子为0.00127的不是压延或超压延(super-calendared)的另一种纸相比，压缩性因子为0.00083的基于玻璃纸的压延或超压延特异有机硅涂布的隔离纸表现良好。基于玻璃纸的超压延纸可商购自很多来源，例如Mondi和Laufenberg。
一旦形成，多个这样的预浸料可以铺置在一起形成根据本发明的复合材料。
根据本发明的复合材料然后通常如下固化：暴露于升高的温度和任选升高的压力，以形成固化的复合层压物。例如，固化可以在真空袋技术的高压法中进行。
这种固化的复合层压物对于需要良好机械性能以及导电性的应用是理想的，例如在航空工业中。特别地，它们理想地用作主要或辅助飞行器结构元件，火箭或人造卫星外壳等。
现在，将参考以下附图通过实例说明本发明，其中：
图1是穿过现有技术夹层固化层压物的截面的图像。
图2是穿过根据本发明的固化层压物的截面的图像。
图3是穿过根据本发明的另一固化层压物的截面的图像。
实施例
具有不同量碳微球体的预浸料(10m x0.3m)如下制备：将单向碳纤维的连续层进料，使其与两层包含导电粒子和热塑性增韧剂粒子(Orgasol，得自Arkema)的可固化树脂在所谓2膜法中接触。
碳微球体(CMS)由德国的HTW制造并且称为Sigradur G.Silver涂布的空心玻璃珠(Ag珠)，其由荷兰的Ecka Granules提供。除与Orgasol添加同时发生的添加导电粒子之外，树脂制剂与用于WO2008/040963的批料1349和1351的树脂制剂相同。
预浸料使用IMA碳纤维以268gsm的面重量制造。对于电阻面板，12铺层层压物使用0/90铺置并在180°C在高压釜中在3巴压力下固化2小时制备。由于在树脂浸渍过程中引起的受控破坏，夹层厚度的平均值为约25微米并且变化范围为0至60微米。穿过这种层压物的横截面的样品图像如图2和3所示。
为进行比较，也制备通过4-膜法制得的预浸料。在该情况下，得到均匀的夹层厚度，其中平均厚度为约40微米且变化范围为35至45微米。穿过这样的层压物的横截面的样品图像如图1所示。
复合层压物电阻测试方法
通过高压固化制备的面板的尺寸为300mm x300mm x3mm。面板的铺置为0/90。然后从40mm x40mm的面板切割用于测试的试样(通常为4-8个)。应该将试样的正方面上以砂纸打磨(例如在Linisher机器上)以暴露碳纤维。如果在固化过程中使用剥离铺层，则这是不必要的。应该避免过度打磨，因为这将穿透第一铺层。然后用导电金属(通常为薄金层)经喷涂器涂布正方面。在测试之前，应该通过砂纸打磨将在试样各侧上的任何金或金属移除。需要金属涂层以确保低接触电阻。
能够改变电压和电流两者的电源(TTi EL302P可编程的30V/2A电源装置，Thurlby Thandar Instruments，剑桥，UK)用于确定电阻。使试样与电源的电极(镀锡的铜层)接触并使用夹具固定(确保电极不彼此接触或与其它金属表面接触，因为这将会得到错误结果)。确保夹具具有不导电的涂层或层以防止各层之间形成电路。施用1安培的电流并观察电压。使用欧姆定律，则可计算电阻(V/I)。在每个切割试样上进行测试，得到一系列的数值。为确保测试中的置信水平，每个试样测试两次。
以下表1显示包含不同装载量(作为%，基于复合材料中的总树脂含量)的碳和银导电粒子的复合材料的电阻结果。
表1
Figure BDA00003368924900101
注意到，添加10-20微米导电粒子对于4膜预浸料的导电性不具有显著影响，其中夹层厚度为35至45微米。
但是，添加10-20微米导电粒子显著增加2膜预浸料的导电性，其中夹层厚度为0至60微米。
所有的导电添加剂都降低2膜的电阻值，其中最好的结果由含量为1.5wt%银涂布的空心玻璃珠达到。可接受的结果仍可使用CMS(10-20μm)达到，但是大于1wt%的装载量不会进一步降低电阻。
而且，该效果在极低含量的导电粒子(其中低至0.5wt%，基于树脂的量)观察到。
机械性能
进一步的100米的CMS0.5%，10-20μm和20-50μm预浸料在生产线上制造，确定电阻和机械性能。机械性能与不含有导电粒子的标准层压物相当。针对268gsm纤维面重量(faw)纤维，假设0.25mm厚度的固化铺层。针对194gsm纤维面重量(faw)纤维，假设0.184mm厚度的固化铺层。
表2
表3
Figure BDA00003368924900112
可以看出，夹层厚度中的变化厚度不会负面地影响机械性能。另外，存在导电碳粒子也不会对机械性能存在影响。
夹层厚度计算
从得自以上实施例的固化面板切割六个试样，针对每个试样每300微米测量夹层厚度(以微米计)。沿一个夹层进行每个试样的测量。以下表中列出了测得的单独的夹层厚度。
表4
Figure BDA00003368924900131
因此，复合材料的平均夹层厚度为24.5微米，其中该厚度在0至67.7微米的范围内变化，即为平均夹层厚度的0%至276%。

Claims (19)

1.预浸料，包括导电单向纤维的单一结构层和基本上不含结构纤维的可固化树脂的第一外层，和任选的基本上不含结构纤维的可固化树脂的第二外层，所述第一和第二树脂外层在给定点的厚度总和的平均值为至少10微米并且在至少所述平均值的50%至120%的范围内变化，并且其中所述第一外层包括导电粒子。
2.复合材料，包括导电单向纤维的第一结构层，导电单向纤维的第二结构层，所述第一和第二层由包含可固化树脂且平均厚度为至少10微米的夹层分隔，所述夹层的厚度在至少平均夹层厚度的50%至120%的范围内变化，并且其中所述夹层包括导电粒子。
3.根据权利要求2的复合材料，其包括另外的多个单向结构纤维层和多个树脂夹层，其中所述夹层中的几个，优选为至少一半、更优选为至少75%、最优选为基本上全部的所述夹层如权利要求2所限定。
4.根据权利要求3的复合材料，其中所述单向结构层中的几个，优选为至少一半、更优选为至少75%、最优选为基本上全部的所述单向结构层是导电的。
5.根据前述权利要求任一项的预浸料或复合材料，其中权利要求1所限定的所述第一和第二树脂外层在给定点的厚度总和或权利要求2所限定的夹层的厚度在至少平均厚度的30%至150%的范围内变化，优选在至少平均厚度的15%至175%的范围内变化，更优选在至少平均厚度的0%至200%的范围内变化。
6.根据前述权利要求任一项的预浸料或复合材料，其中权利要求1所限定的所述第一和第二树脂外层在给定点的厚度总和，或权利要求2所限定的夹层的平均夹层厚度，为15至60微米，优选为20至40微米。
7.根据前述权利要求任一项的预浸料或复合材料，其中所述导电粒子的d50平均粒度为所述第一和第二树脂外层在给定点的厚度总和平均值的10%至80%，优选20%至70%，或所述导电粒子的d50平均粒度为平均夹层厚度的10%至80%，优选20%至70%。
8.根据前述权利要求任一项的预浸料或复合材料，其中所述导电粒子的d50平均粒度可以为10至30微米，优选为10至25微米，更优选为10至20微米。
9.根据前述权利要求任一项的预浸料或复合材料，其中所述导电粒子的d90不大于40微米，更优选为不大于30微米。
10.根据前述权利要求任一项的预浸料或复合材料，其中所述导电粒子的存在量为0.2至5.0wt%，基于预浸料或复合材料中树脂基质的量，优选地，粒子的存在量为0.3至2.0wt%，更优选为0.4至1.5wt%。
11.根据前述权利要求任一项的预浸料或复合材料，其中所述导电粒子包括碳粒子。
12.制备根据权利要求1和3至11任一项的预浸料的方法，包括：连续进料单向导电纤维的层，使所述纤维的第一面与包含可固化树脂和导电粒子的第一树脂层接触，并将树脂、导电粒子和纤维压在一起足以使树脂进入纤维的空隙并且树脂的存在量足以使树脂留下基本上不含单向传导纤维的树脂的第一外层，所述第一外层包括导电粒子。
13.制备根据权利要求2至11任一项的复合材料的方法，该方法包括权利要求12的方法，然后是使预浸料与另一预浸料接触，制备所述复合材料。
14.根据权利要求12或13的方法，其中使包含可固化树脂的第二树脂层与所述纤维的第二面接触，与所述第一层同时，将第一和第二树脂层与纤维压在一起使得树脂进入纤维的空隙。
15.根据权利要求12至14任一项的方法，其中树脂的浸渍通过使树脂和纤维穿过一个或多个浸渍辊进行，其中施加在所述导电纤维和树脂上的压力不超过40kg每厘米导电纤维层的宽度。
16.根据权利要求15的方法，其中所述浸渍辊包括至少一种"S-缠绕"排列。
17.根据权利要求12至16任一项的方法，其中将树脂装载在压缩率小于0.001kg-1m-2的衬背纸上。
18.可通过固化根据权利要求2至11任一项的复合材料的方法获得的固化的复合材料或可通过根据权利要求13至17任一项的方法获得的固化的复合材料，其通过暴露于升高的温度或任选升高的压力实现。
19.根据权利要求18的固化的复合材料，其用作航空结构元件。
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