CN112703280A - 混合增强织物 - Google Patents

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CN112703280A CN201980060150.2A CN201980060150A CN112703280A CN 112703280 A CN112703280 A CN 112703280A CN 201980060150 A CN201980060150 A CN 201980060150A CN 112703280 A CN112703280 A CN 112703280A
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Abstract

混合增强织物包括玻璃纤维和碳纤维。所述混合增强织物可以容易地以可接受的浸入速度浸入，而不需要用树脂铺展或预浸渍用于形成混合增强织物的碳纤维束。因此，所述织物在复合部件形成过程中提供有效的一步(即，在模具中)浸入方法。

Description

混合增强织物
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月21日提交的美国临时专利申请号62/720,427的优先权和任何利益，该文献的全部内容通过参考引入本文。
技术领域
本发明构思总体上涉及纤维增强材料，并且更具体地涉及包括玻璃纤维和碳纤维的混合织物。
背景技术
使用玻璃纤维增强结构组件，例如风力涡轮机叶片是已知的。使用碳纤维增强结构组件，例如风力涡轮机叶片也是已知的。这些结构组件通常如下形成：将纤维聚集体(例如，呈织物形式)手工放置到模具中，用树脂填充模具并固化所述树脂以形成部件。
玻璃纤维增强材料显示良好的机械性能，包括强度、应变和压缩率；相对便宜；并容易用树脂浸入。然而，玻璃纤维增强材料的弹性模量低，这可能带来设计限制。
碳纤维增强材料在低密度下显示良好的机械性能，包括刚度和拉伸强度。然而，碳纤维增强材料的应变低，压缩强度低并且相对昂贵。此外，碳纤维增强材料可能难以用树脂浸入。
理想的是将玻璃纤维和碳纤维结合到混合增强材料中以便用于增强结构组件，以致在补偿每种纤维各自的弱点的同时，利用每种纤维各自的强项。但是，当仅用碳纤维束(carbon tow)制成织物时，捆扎在一起的非常细的碳纤维会导致差的浸入速度(infusionspeed)。
常规的含碳增强织物已经尝试通过预浸渍用于形成织物的碳纤维束来解决这一问题。换言之，在将织物放置在模具中以形成复合结构之前，将树脂施加到碳纤维上。在某些情况下，还铺展碳纤维束(即，分离的单个碳纤维)以加速碳纤维束的浸入速率。此种“预浸料(prepreg)”织物会带来加工、存储和处理方面的困难。
鉴于上述情况，对包括玻璃纤维和碳纤维的可以容易地以可接受的浸入速度用树脂浸入的混合增强织物(hybrid reinforcing fabric)的需求未得到满足。
发明内容
本发明总体上涉及包括玻璃纤维和碳纤维的混合增强织物、所述混合增强织物的制备方法和由所述混合增强织物形成的复合部件。
在一个示例性实施方案中，提供了混合增强织物。所述混合增强织物包含沿第一方向取向的多根第一纤维；沿所述第一方向取向的多根第二纤维；沿第二方向取向的多根第三纤维；和沿所述第一纤维、所述第二纤维和所述第三纤维各自的取向将它们保持的缝合纱(astitching yarn)。第一纤维是玻璃纤维。第二纤维是碳纤维。第三纤维是玻璃纤维、碳纤维或玻璃纤维和碳纤维这两者。第一方向是0度。第二方向不同于第一方向，其中第二方向在0度至90度的范围内。第一纤维和第二纤维占织物的91wt％-99.5wt％。第三纤维占织物的0.5wt％-9wt％。在织物中，玻璃纤维占所述织物的65wt％-95wt％，和碳纤维占所述织物的5wt％-35wt％。
在一个示例性实施方案中，缝合纱占织物的小于3wt％。
在一个示例性实施方案中，缝合纱是聚酯纱。
在一个示例性实施方案中，缝合纱具有60dTex-250dTex的线性质量密度。在一个示例性实施方案中，缝合纱具有大于85dTex的线性质量密度。在一个示例性实施方案中，缝合纱具有大于200dTex的线性质量密度。在一个示例性实施方案中，缝合纱具有大于225dTex的线性质量密度。
在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过所述织物的缝合图案，所述缝合图案是经编缝合图案。
在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是对称双面经编缝合图案。
在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是不对称双面经编缝合图案。
在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是对称菱形缝合图案。
在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是不对称菱形缝合图案。
在一个示例性实施方案中，缝合纱界定3mm-6mm的缝合长度。在一个示例性实施方案中，缝合纱界定5mm的缝合长度。在一个示例性实施方案中，缝合纱界定4mm的缝合长度。
在一个示例性实施方案中，第一纤维是玻璃纤维和第三纤维是玻璃纤维，其中第一纤维的玻璃组成与第三纤维的玻璃组成不同。
在一个示例性实施方案中，混合增强织物还包含多根沿第三方向取向的第四纤维，其中所述第三纤维是玻璃纤维和所述第四纤维是玻璃纤维，和其中所述第三纤维的玻璃组成与所述第四纤维的玻璃组成相同。
在一个示例性实施方案中，第二方向的绝对值等于第三方向的绝对值。
在一个示例性实施方案中，第一方向和第二方向之间的差值大于或等于45度。
在一个示例性实施方案中，第一方向和第二方向之间的差值大于或等于80度。
在一个示例性实施方案中，第一纤维的线性质量密度为600Tex-4,800Tex。
在一个示例性实施方案中，第三纤维是玻璃纤维，其中所述第三纤维的线性质量密度为68Tex-300Tex。
在一个示例性实施方案中，第二纤维由一个或多个尺寸在6K-50K范围内的碳纤维束供给。
在一个示例性实施方案中，第二纤维的面积重量为80g/m2-500g/m2。
在一个示例性实施方案中，第二纤维占织物的7wt％，其中所述织物的面积重量是2,500g/m2。
在一个示例性实施方案中，第二纤维占织物的15wt％，其中所述织物的面积重量是1,300g/m2。
在一个示例性实施方案中，第二纤维占织物的15wt％，其中所述织物的面积重量是1,400g/m2。
在一个示例性实施方案中，第二纤维占织物的25wt％，其中所述织物的面积重量是1,300g/m2。
一般而言，混合增强织物不含树脂，即形成织物的纤维都没有用树脂预浸渍。
在一个示例性实施方案中，聚酯树脂具有9分钟的穿过混合增强织物厚度(大约30mm)的浸入速率。在一种情形下，当织物具有15％的碳含量时，浸入速率是0.41cm/分钟。
在一个示例性实施方案中，环氧树脂具有16分钟的穿过混合增强织物厚度(大约30mm)的浸入速率。在一种情形下，当织物具有15％的碳含量时，浸入速率是0.23cm/分钟。
在一个示例性实施方案中，环氧树脂具有8分钟的穿过混合增强织物厚度(大约30mm)的浸入速率。在一种情形下，当织物具有7％的碳含量时，浸入速率是0.419cm/分钟。
在一个示例性实施方案中，环氧树脂具有0.238cm/分钟-0.5cm/分钟的沿第一方向穿过混合增强织物的浸入速率。
在一个示例性实施方案中，聚酯树脂具有0.73cm/分钟的沿第一方向穿过混合增强织物的浸入速率。
在一个示例性实施方案中，织物具有0.3cm/分钟的沿垂直于所述第一方向的方向穿过所述织物的浸入速率。
在一个示例性实施方案中，用树脂浸入织物，使所述树脂固化以形成复合制品。在一个示例性实施方案中，制品是风力涡轮机叶片或相关组件(例如，翼梁帽(spar cap))。
当根据附图阅读时，本领域技术人员从以下详细描述将领会本发明构思的其它方面、优点和特征。
附图说明
为了更完全了解本发明构思的性质和优点，应该结合附图参考以下详细描述，在附图中：
图1A-1D示出了根据本发明示例性实施方案的混合增强织物。图1A是混合增强织物的俯视图。图1B是混合增强织物的底视图。图1C是图1A中的圆圈A的详细视图。图1D是图1B中的圆圈B的详细视图。
图2A-2C示出了可以用于图1的混合增强织物的缝合图案。图2A示出了经编缝合图案。图2B示出了不对称双面经编缝合图案。图2C示出了不对称菱形缝合图案。
图3是显示用于测量织物的浸入速率的贯穿厚度浸入速度(athrough thicknessinfusion speed,TTIS)试验的示意图。
图4A-4B示出了用于测量织物的浸入速率的平面内浸入试验(anin-planeinfusion test,IPIT)
图5是显示对两(2)种不同织物进行图4的IPIT试验以测量织物的浸入速率(沿x-方向)的结果的图解。
图6是显示对两(2)种不同织物进行图4的IPIT试验以测量织物的浸入速率(沿y-方向)的结果的图解。
详细描述
尽管本发明构思可以有按许多不同形式的实施方案，在附图中示出并且将在本文中进行详细描述，但应理解，本发明的各种示例性实施方案应被认为是本发明构思的原理的范例。相应地，本发明构思不旨在限于本文所示的特定实施方案。
除非另有定义，否则本文所使用的术语具有与了解本发明构思的本领域普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。本文所使用的术语仅用于描述本发明构思的示例性实施方案，而无意于限制本发明构思。如在发明构思和所附权利要求的描述中所使用的那样，单数形式的“一”，“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。此外，当定义范围时，术语“在...之间”也意图包括所指定的端点，除非上下文清楚地表明相反。
已经发现，通过控制一个或多个特定的产品变量，包括但不限于玻璃含量、碳含量、玻璃-碳比、缝合纱组成、缝合图案和缝合长度，可以制备主要由玻璃纤维和碳纤维构成的混合增强织物，该增强织物是用于结构组件(例如，风力涡轮机叶片)的有效增强并且表现出可接受的浸入速率。
相应地，本发明构思提供包含玻璃纤维和碳纤维的混合增强织物。所述混合增强织物可以容易地以可接受的浸入速度浸入，而不需要用树脂铺展或预浸渍用于形成混合增强织物的碳纤维束。因此，本发明的织物在复合部件形成过程中提供有效的一步(即在模具中)浸入方法。本发明构思还涵盖制备混合增强织物的方法。本发明构思还涵盖由混合增强织物形成的复合部件。
在本发明的一个示例性实施方案中，混合增强织物100由玻璃增强纤维102和碳增强纤维104二者构造，如图1A-1D所示。
任何适合的玻璃增强纤维102可以用于混合增强织物100。例如，可以使用由E玻璃、H玻璃、S玻璃、AR玻璃型制得的纤维。在一些示例性实施方案中，可以使用玄武岩纤维代替玻璃增强纤维102中的一些或全部。一般而言，玻璃增强纤维102具有13μm-24μm的直径。典型地，混合增强织物100中的玻璃增强纤维102是由许多独立连续玻璃长丝构成的玻璃纤维股102(由一个或多个玻璃粗纱供给)。
任何适合的碳增强纤维104可以用于混合增强织物100。一般而言，碳增强纤维104具有5μm-11μm的直径。典型地，混合增强织物100中的碳增强纤维104是由许多独立连续碳长丝构成的碳纤维股104(由一个或多个碳纤维束供给)。
混合增强织物100是非卷曲织物，其中纤维102，104沿它们各自的位置/取向排列，然后通过缝合纱106结合在一起。在一些实施方案中，缝合纱106由聚酯制成。在一些实施方案中，缝合纱106具有60dTex-250dTex的线性质量密度。
可以使用适合于将织物100的纤维102，104保持在一起的任何缝合图案。各种示例性的缝合图案200示于图2A-2C中。其中增强纤维202(例如，纤维102，104)通过缝合纱206(例如，缝合纱106)保持在一起的经编缝合图案200示于图2A中。其中增强纤维202(例如，纤维102，104)通过缝合纱206(例如，缝合纱106)保持在一起的不对称双面经编缝合图案200示于图2B中。其中增强纤维202(例如，纤维102，104)通过缝合纱206(例如，缝合纱106)保持在一起的不对称菱形(菱形状)缝合图案200示于图2C中。图1C-1D示出了用于织物100的经编缝合图案。
一般而言，缝合图案200是重复的一系列缝合，在每个单独的缝合部分220之间的过渡段限定缝合长度222(参见图2A)。缝合长度222是可以影响织物100的浸入速率的另一个变量。典型地，缝合长度222将在3mm-6mm的范围内。在一些示例性实施方案中，缝合长度222是4mm。在一些示例性实施方案中，缝合长度222是5mm。
混合增强织物100是单向织物，其中增强纤维102，104的91wt％-99wt％沿第一方向取向和增强纤维102，104的0.5wt％-9wt％沿一个或多个其它方向(例如，第二和第三方向)取向。
典型地，第一方向将是0°(织物的纵向)。
第二方向不同于第一方向。第二方向通常将在大于0°且小于或等于90°之间。
第三方向不同于第一方向。第三方向将通常大于0°且小于或等于90°。
第三方向可以与第二方向相同(以致织物中仅有两种相异纤维取向)。要不然，第三方向将典型地等于第二方向的负取向。
在图1A-1D所示的混合增强织物100中，第一方向是0°，第二方向是80°，第三方向是-80°。
在一些示例性实施方案中，沿第二方向取向的全部增强纤维是玻璃增强纤维102。
在一些示例性实施方案中，沿第三方向取向的全部增强纤维是玻璃增强纤维102。
在一些示例性实施方案中，沿所述第一方向取向的玻璃增强纤维102包括与沿第二方向取向的玻璃增强纤维102不同的玻璃组成。
在一些示例性实施方案中，沿所述第一方向取向的玻璃增强纤维102包括与沿第三方向取向的玻璃增强纤维102不同的玻璃组成。
在一些示例性实施方案中，沿第二方向取向的玻璃增强纤维102包括与沿第三方向取向的玻璃增强纤维102相同的玻璃组成。
混合增强织物100包含65wt％-95wt％的玻璃增强纤维102和5wt％-35wt％的碳增强纤维104。缝合纱106占织物100的最多3wt％。
沿第一方向供给的玻璃增强纤维102的线性质量密度为1,200Tex-4,800Tex。沿非第一方向(即第二/第三方向)供给的玻璃增强纤维102的线性质量密度为68Tex-300Tex。
沿第一方向供给的碳增强纤维104的束尺寸为6K-50K。命名法#k是指由#×1,000独立碳长丝制成的碳纤维束。
织物100中的碳增强纤维104的面积重量为80g/m2-500g/m2。在一些示例性实施方案中，混合增强织物100具有大约7wt％的碳增强纤维104，其中织物100具有大约2,500g/m2的面积重量。在一些示例性实施方案中，混合增强织物100具有大约15wt％的碳增强纤维104，其中织物100具有大约1,300g/m2的面积重量。在一些示例性实施方案中，混合增强织物100具有大约15wt％的碳增强纤维104，其中织物100具有大约1,400g/m2的面积重量。在一些示例性实施方案中，混合增强织物100具有大约25wt％的碳增强纤维104，其中织物100具有大约1,300g/m2的面积重量。
如本领域中已知的那样，玻璃增强纤维102可以具有在纤维102形成期间施加在其上的化学物质。这种表面化学物质(典型地呈水溶液形式)称作施胶剂。施胶剂可以包括促进玻璃纤维形成和/或其在基体树脂中的应用的组分例如成膜剂、润滑剂、偶联剂(促进玻璃纤维和聚合物树脂之间的相容性)等。在一些示例性实施方案中，玻璃增强纤维102包括聚酯相容性施胶剂。在一些示例性实施方案中，玻璃增强纤维102包括环氧树脂相容性施胶剂。
同样如本领域中已知的那样，碳增强纤维104可以具有在纤维104形成期间施加在其上的化学物质。这种表面化学物质(典型地呈水溶液形式)称作施胶剂。施胶剂可以包括促进碳纤维形成和/或其在基体树脂中的应用的组分例如成膜剂、润滑剂、偶联剂(促进碳纤维和聚合物树脂之间的相容性)等。在一些示例性实施方案中，碳增强纤维104包括聚酯相容性施胶剂。在一些示例性实施方案中，碳增强纤维104包括环氧树脂相容性施胶剂。
施胶剂还可以包括除了常规与纤维形成过程相关的那些添加剂之外的添加剂。例如，施胶剂可包括一种或多种添加剂，这些添加剂赋予或以其它方式改进玻璃增强纤维102、碳增强纤维104和/或由其增强的复合材料(例如，结构组件)的性能。一种示例性的添加剂是石墨烯。在一些示例性实施方案中，玻璃增强纤维102的至少一部分和/或碳增强纤维104的至少一部分具有在所述纤维形成期间在其上施加的包括石墨烯的施胶剂。
在一些示例性实施方案中，玻璃增强纤维102和/或碳增强纤维104还可以具有施加到其上的后涂层。与施胶剂不同，后涂层在纤维形成后施加。如同上述的施胶剂情况那样，后涂层可以包括一种或多种添加剂，这些添加剂赋予或以其它方式改进玻璃增强纤维102、碳增强纤维104和/或由其增强的复合材料(例如，结构组件)的性能。一种示例性的添加剂是石墨烯。在一些示例性实施方案中，玻璃增强纤维102的至少一部分和/或碳增强纤维104的至少一部分具有在纤维形成后在其上施加的包括石墨烯的后涂层。
这里所公开的混合增强织物(例如，混合增强织物100)具有结构组件和/或性能的组合，这些组合改进织物的树脂浸入速率，即使在构成织物的增强纤维没有用树脂预浸渍的情况下也是如此。如上所述，这些组分/性能包括混合增强织物中使用的玻璃含量、碳含量、玻璃-碳比、缝合纱组成、缝合图案和缝合长度。
测量织物的树脂浸入速率的一种试验称作贯穿厚度浸入速度(TTIS)试验。将参照图3说明TTIS试验。在TTIS试验300中，将待试验的织物304(例如，混合增强织物100)的多个层302置于浸入台306上。一般而言，织物304的许多层302用于TTIS试验300。典型地，层302的数目基于目标“试验厚度”。在一些示例性实施方案中，目标厚度是30mm。将真空箔308置于在浸入台306顶部的层302上，以形成气密外壳350(即，真空袋)。
树脂312的供给源310位于浸入台306下方或附近，使得树脂312可被抽入织物304的层302下面的外壳350中(例如，经由浸入台306底部中的一个或多个开口(未示出))。在一些示例性实施方案中，树脂312在远离浸入台306的位置，但是经由供应软管(未示出)供给到该浸入台306。由箔308形成的真空袋中的开口320与软管322对接，从而可以使用真空源(未示出)从外壳350中抽出空气并且经由织物304抽吸树脂312。
以这种方式，将树脂312从供给源310拉入外壳350中(参见箭头330)；经过织物304的层302(参见箭头332)；并经过软管322将其从开口320中取出(参见箭头334)。考虑到外壳350内的织物304的层302的紧密贴合尺寸，树脂312行进的唯一路径是穿过织物304的层302，即，穿过织物304的层302的厚度(z-方向)。TTIS试验300测量直到在织物304的顶层302的上表面340上最初可见树脂312时所花费的时间量。该时间量(例如，以分钟为单位)用作织物304的浸入速率的量度。TTIS试验300可以用来比较不同织物的浸入速率，只要其它试验参数基本上相同即可。另外，为了对比目的，织物应具有相似的克重。
测量织物的树脂浸入速率的另一个试验称作平面内浸入试验(IPIT)试验。将参照图4A-4B说明IPIT试验。在IPIT试验400中，将待试验的织物404(例如，混合增强织物100)的五个(5)层置于浸入台406上。将真空箔408置于在浸入台406顶部的各层的边缘上，并密封到浸入台406上(例如，使用胶带)，以形成气密外壳410(即，真空袋)。
外壳410中的织物404的所有层彼此对准以便在外壳410内面向相同的方向(例如，织物404的每一层的第一取向与织物404的每一其它层的第一取向对准)。
真空箔408(和胶带)形成气密外壳410，除了在织物404的相对端附近形成的输入开口412和输出开口414。
树脂420的供给源位于输入开口412附近或邻近。如所配置的那样，树脂420可以经过输入开口412被吸入到外壳410中。在一些示例性实施方案中，树脂420在远离浸入台406的位置，但是经过与输入开口412对接的供应软管(未示出)供给到浸入台406。在外壳410的另一侧上的输出开口414与软管(未示出)对接，从而可以使用真空源422从外壳410中抽出空气并经过织物404抽吸树脂420。
以这种方式，树脂420从供应源被拉到外壳410中(参见箭头430)；经过织物404的各层(参见图4B中的箭头440)；并经过软管从开口414取出(参见箭头432)。考虑到外壳410内的织物404的各层的紧密贴合尺寸，树脂420行进的唯一路径是穿过织物404的各层，即，经过织物404的各层的长度(x-方向，生产方向)或宽度(y-方向)，这取决于外壳410的开口412，414之间的织物404的取向。因此，仅织物404的各层内的树脂通道被用于输送树脂420。
IPIT试验400测量随着时间被树脂420覆盖的距离。在2，4，6，8，10，12，16，20，26，32，38，44，50，55和60分钟后记录树脂420的流动前沿(距离)。树脂420已经经过织物404行进的当前距离被称为浸入长度。相对于浸入长度(例如，以厘米为单位)的所测量的时间量(例如，以分钟为单位)用作织物404的浸入速率的量度。IPIT试验400可以用来比较不同织物的浸入速率，只要其它试验参数基本上相同即可。另外，为了对比目的，织物应具有相似的经线克重。
实施例
使用IPIT试验400评价两种(2)不同织物以测量沿x-方向和y-方向的浸入速率。第一织物仅含有玻璃增强纤维(即，没有碳增强纤维)，并充当参比织物。第二织物含有15％碳增强纤维(和因此，85％玻璃增强纤维)，并根据一般发明构思制备。第一织物(UD 1200)的测量值提供在表1中。本发明混合织物(15％碳含量)的测量值提供在表2中。
时间(min.) 长度(Y)(cm) 长度(X)(cm)
2 6.5 9.5
4 7.4 11.0
6 8.2 12.3
8 8.7 13.3
10 9.1 14.1
12 9.4 14.6
16 10.1 15.6
20 10.7 16.5
26 11.4 17.7
32 12.2 18.9
38 12.9 19.9
44 13.5 20.8
50 13.9 21.7
55 14.2 22.3
60 14.7 22.8
表1
Figure BDA0002975613330000121
Figure BDA0002975613330000131
表2
图5是显示对两(2)种不同织物进行IPIT试验400以测量织物的浸入速率(沿x方向)的结果的图解500。第一织物502由100％玻璃增强纤维(即，没有碳增强纤维)制成，使用聚酯缝合纱，使用110dTex的缝合纱，并使用5mm的缝合长度。第二织物504由85％玻璃增强纤维和15％碳增强纤维制成，使用聚酯缝合纱，使用220dTex的缝合纱，并使用4mm的缝合长度。第一织物502对应于上面表1详述的织物，而第二织物504对应于上面表2中详述的织物。
图6是显示对两(2)种不同织物进行IPIT试验400以测量织物的浸入速率(沿y-方向)的结果的图解600。第一织物602由100％玻璃增强纤维(即，没有碳增强纤维)制成，使用聚酯缝合纱，使用110dTex的缝合纱，并使用5mm的缝合长度。第二织物604由85％玻璃增强纤维和15％碳增强纤维制成，使用聚酯缝合纱，使用220dTex的缝合纱，并使用4mm的缝合长度。第一织物602对应于上面表1详述的织物，而第二织物604对应于上面表2中详述的织物。
可以将这里描述的混合增强织物(例如，混合增强织物100)与树脂基体结合，例如在模具中，以形成复合制品。可以使用任何适合的树脂。在一些示例性实施方案中，所述树脂是乙烯基酯树脂。在一些示例性实施方案中，树脂是聚酯树脂。在一些示例性实施方案中，树脂是环氧树脂。在一些示例性实施方案中，树脂包括粘度改进剂。
各种树脂体系穿过混合增强织物的不同实施方案(例如，不同碳含量)的浸入速率示于下表3中。
Figure BDA0002975613330000141
表3
可以使用任何适合的复合材料形成方法，例如真空辅助的树脂传递模塑(VARTM)。通过混合增强织物增强复合制品。在一些示例性实施方案中，复合制品是风力涡轮机叶片或相关组件(例如，翼梁帽)。这里公开和提出的混合增强织物可以实现改进的机械性能(与相当的仅玻璃的织物相比)。例如，与相似的仅玻璃的织物(例如，具有相同的克重，例如1,323g/m2)相比，混合增强织物(具有15％碳含量)可以显示大约30％的模量改进和40％-50％的疲劳改进。
已经作为举例给出了具体实施方式的以上描述。从给出的公开内容中，本领域技术人员不但将理解发明构思及其伴随的优点，而且还将发现对所公开的结构和构思的显而易见的各种改变和修改。因此，力求覆盖落入如本文以及所附权利要求书及其等同物所限定的一般发明构思的精神和范围内的所有这些改变和修改。

Claims (33)

1.混合增强织物，包括：
沿第一方向取向的多根第一纤维；
沿所述第一方向取向的多根第二纤维；
沿第二方向取向的多根第三纤维；和
沿所述第一纤维、所述第二纤维和所述第三纤维各自的取向将它们保持的缝合纱，
其中所述第一纤维是玻璃纤维，
其中所述第二纤维是碳纤维，
其中所述第三纤维是玻璃纤维和碳纤维中的至少一种，
其中所述第一方向是0度，
其中所述第二方向不同于所述第一方向，
其中所述第二方向在0度至90度的范围内，
其中所述第一纤维和所述第二纤维占所述织物的91wt％-99.5wt％，
其中所述第三纤维占所述织物的0.5wt％-9wt％，
其中所述玻璃纤维占所述织物的65wt％-95wt％，和
其中所述碳纤维占所述织物的5wt％-35wt％。
2.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱占所述织物的小于3wt％。
3.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱是聚酯纱。
4.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱具有60dTex-250dTex的线性质量密度。
5.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱形成穿过所述织物的缝合图案，所述缝合图案是经编缝合图案。
6.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱形成穿过所述织物的缝合图案，所述缝合图案是对称双面经编缝合图案。
7.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱形成穿过所述织物的缝合图案，所述缝合图案是不对称双面经编缝合图案。
8.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱形成穿过所述织物的缝合图案，所述缝合图案是对称菱形缝合图案。
9.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱形成穿过所述织物的缝合图案，所述缝合图案是不对称菱形缝合图案。
10.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱界定3mm-6mm的缝合长度。
11.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱界定5mm的缝合长度。
12.权利要求1的混合增强织物，其中所述缝合纱界定4mm的缝合长度。
13.权利要求1的混合增强织物，其中所述第三纤维是玻璃纤维，和
其中所述第一纤维的玻璃组成与所述第三纤维的玻璃组成不同。
14.权利要求1的混合增强织物，还包含沿第三方向取向的多根第四纤维，
其中所述第三纤维是玻璃纤维和所述第四纤维是玻璃纤维，和
其中所述第三纤维的玻璃组成与所述第四纤维的玻璃组成相同。
15.权利要求14的混合增强织物，其中所述第二方向的绝对值等于所述第三方向的绝对值。
16.权利要求1的混合增强织物，其中所述第一方向和所述第二方向之间的差值大于或等于45度。
17.权利要求1的混合增强织物，其中所述第一方向和所述第二方向之间的差值大于或等于80度。
18.权利要求1的混合增强织物，其中所述第一纤维的线性质量密度为1,200Tex-4,800Tex。
19.权利要求1的混合增强织物，其中所述第三纤维是玻璃纤维，和
其中所述第三纤维的线性质量密度为68Tex-300 Tex。
20.权利要求1的混合增强织物，其中所述第二纤维由一个或多个尺寸在6K-50K范围内的碳纤维束供给。
21.权利要求1的混合增强织物，其中所述第二纤维的面积重量为80g/m2-500 g/m2。
22.权利要求1的混合增强织物，其中所述第二纤维占所述织物的7wt％，和
其中所述织物的面积重量为2,500g/m2。
23.权利要求1的混合增强织物，其中所述第二纤维占所述织物的15wt％，和
其中所述织物的面积重量为1,300g/m2。
24.权利要求1的混合增强织物，其中所述第二纤维占所述织物的15wt％，和
其中所述织物的面积重量为1,400g/m2。
25.权利要求1的混合增强织物，其中所述第二纤维占所述织物的25wt％，和
其中所述织物的面积重量为1,300g/m2。
26.权利要求1-25中任一项的混合增强织物，其中所述织物不含有预浸渍在其中的树脂。
27.权利要求1-26中任一项的混合增强织物，其中所述织物具有6分钟-30分钟的穿过30mm厚度的浸入速率。
28.权利要求1-26中任一项的混合增强织物，其中所述织物具有22分钟的穿过30mm厚度的浸入速率。
29.权利要求1-26中任一项的混合增强织物，其中所述织物具有16分钟的穿过30mm厚度的浸入速率。
30.权利要求1-29中任一项的混合增强织物，其中所述织物具有0.2cm/分钟-0.8cm/分钟的沿所述第一方向穿过所述织物的浸入速率。
31.权利要求1-29中任一项的混合增强织物，其中所述织物具有0.2cm/分钟-0.55cm/分钟的沿垂直于所述第一方向的方向穿过所述织物的浸入速率。
32.权利要求1-31中任一项的混合增强织物，其中用树脂浸入所述织物，使所述树脂固化以形成复合制品。
33.权利要求32的混合增强织物，其中所述制品是风力涡轮机叶片。
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