CN112743921A - 具有熔渗膜的复合材料系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有熔渗膜的复合材料系统和方法。本发明描述了用于允许不使用热压罐固化的复合材料结构的方法和系统。由于复合材料结构的布局，减少了不使用热压罐形成的复合材料结构内的空隙。复合材料结构包括复合材料层压件和一个或多个熔渗膜。复合材料层压件包括多个纤维束，每个纤维束包括多条纤维股线和树脂。在第一温度范围内该树脂具有第一粘度。该熔渗膜设置在复合材料层压件的表面上，并且在第一温度范围内熔渗膜具有比第一粘度低的第二粘度。还描述了固化复合材料结构的方法。

Description

具有熔渗膜的复合材料系统和方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体地涉及具有熔渗膜的复合材料系统和方法。
背景技术
传统上使用热压罐固化纤维增强塑料(FRP)复合材料结构。然而，热压罐体积大、价格昂贵、操作成本高、资源密集。因此，期望开发不需要热压罐来固化的结构。遗憾的是，不使用热压罐固化的复合材料结构通常包括不可接受水平的孔隙率。因此，由于不使用热压罐固化结构的不可接受的孔隙率水平，因此复合材料结构仍需继续在热压罐中固化。
发明内容
本发明描述了用于包括熔渗膜(渗透膜，infusion film)的复合材料结构的方法和系统。在复合材料结构的制造期间，熔渗膜设置在复合材料结构的未固化复合材料层压件上。复合材料层压件可以包括各自包括多条纤维股线的多个纤维束并且在第一温度范围内多条纤维股线具有第一粘度的树脂。熔渗膜设置在多个纤维束的表面上并且在第一温度范围内熔渗膜具有低于树脂的第一粘度的第二粘度，并且被配置为当熔渗膜在第一温度范围内时流入复合材料层压件中。因此，在复合材料结构的加工温度升高时，熔渗膜流入复合材料层压件中以填充复合材料层压件内的空隙。因此，熔渗膜减少或消除复合材料层压件内的空隙的量。然后，将复合材料结构固化并硬化成工件。然后，例如，将所得复合材料结构作为结构并入交通工具(诸如，飞行器)中。
在以下列举的段落中描述根据本公开的发明特征的说明性、非排他性实施例。下面参考附图进一步描述这些和其他实施例。
附图说明
通过参考以下结合附图的描述，可以最好地理解本公开，附图示出了不同实施例。
图1A示出了根据一些实施例的具有复合材料结构的交通工具。
图1B至图1E示出了根据一些实施例的复合材料层压件的各个方面。
图2A示出了根据一些实施例的预固化熔渗膜复合材料结构的截面图。
图2B示出了根据一些实施例的另一预固化熔渗膜复合材料结构的截面图。
图2C、图2D和图2E示出了根据一些实施例的预固化熔渗膜复合材料结构的各种实施例。
图3A和图3B示出了根据一些实施例的图2A的熔渗膜复合材料结构在加工的各个阶段中的截面图。
图4是根据一些实施例的对应于复合材料结构形成方法的过程流程图。
图5A示出了根据一些实施例的固化的熔渗膜复合材料结构的截面图。
图5B示出了根据一些实施例的另一复合材料结构的截面图示。
图6A示出了根据一些实施例的飞行器生产和服务方法的实施例的流程图。
图6B示出了根据一些实施例的交通工具的实施例的框图。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对所呈现的概念的透彻理解。所呈现的概念可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践。在其他实施例中，未详细描述众所周知的过程操作以避免不必要地模糊所描述的概念。尽管一些概念将用特定实施例来描述，但将理解，这些实施例并非旨在是限制性的。
概述
复合材料结构越来越多地用于诸如交通工具结构的结构中。在此类应用中，复合材料结构内的空隙导致结构强度降低，并且由此降低复合材料结构的强度与重量比。随着交通工具对重量越来越敏感，复合材料结构的强度与重量比的降低导致交通工具重量不期望地增加。
复合材料结构继续使用热压罐固化，因为复合材料的非热压罐固化导致复合材料内的空隙和不可接受水平的孔隙率。因此，用于交通工具的复合材料结构继续需要热压罐固化以满足强度目标。然而，热压罐体积大、价格昂贵、操作成本高、资源密集。使用传统技术的非热压罐制造复合材料结构的尝试已导致部件具有大量空隙。由于更高水平的孔隙率，此类部件更弱并且具有更大的截留率。更高的截留率增加了生产成本。
在图1A中示出了具有复合材料结构的交通工具的实施例。图1A示出了根据一些实施例的具有复合材料结构的交通工具。图1A示出了作为固定翼飞行器的飞行器100。在其他实施例中，本文所描述的系统和技术用在其他类型的交通工具上，诸如，其他类型的飞行器(例如，直升机、航天器、火箭和其他飞行器)、汽车、船舶、潜艇和其他此类交通工具或结构。
交通工具100包括多个交通工具结构120。在各种实施例中，交通工具结构120可以是交通工具100的不同部分。例如，对于图1A中所示的飞行器，交通工具结构120可以是机身、翼(例如，翼的固定部分或襟翼或其他可移动部分)、飞行器推进器(例如，飞行器推进器的发动机舱或进口)、尾翼或飞行器的其他结构。交通工具结构120的各种实施例可以由纤维增强复合材料或复合材料层压件(诸如，玻璃纤维、碳纤维、
Figure BDA0002712105040000031
和其他这种复合材料中的一种或多种)制成。
复合材料层压件的实施例
图1B至图1E示出了根据一些实施例的复合材料层压件的各个方面。图1B示出了复合材料层压件114包括多层复合材料层板130A-H。如图1B的实施例中所示，复合材料层板130A-H包括在彼此不同方向上定向的纤维束。这种定向增加了复合材料层压件114在各个方向上的强度。
图1C示出了包括纤维束104A、104B和其他纤维束的复合材料层压件的编织织物。纤维束104A和104B沿不同方向定向。沿不同方向定向纤维束104A和104B增加了复合材料层压件沿各个方向的强度。此外，图1D示出了纤维束104A和104B编织在一起。此外，图1E示出了多个织物层堆叠在一起以形成复合材料层压件114。因此，复合材料层压件114包括多个编织层。
熔渗膜复合材料结构的实施例
图2A和图2B示出了预固化熔渗膜复合材料结构200的实施例。图2A示出了根据一些实施例的预固化熔渗膜复合材料结构的截面图。图2A示出了用在复合材料结构诸如本文所描述的交通工具结构120内的复合材料结构200。在各种实施例中，通过使用非热压罐成形工艺形成复合材料结构200。在某些此类实施例中，复合材料结构200在不包括热压罐的真空袋装工艺中形成。
复合材料结构200包括复合材料层压件214和熔渗膜202A和202B。复合材料层压件214包括第一层压件表面240和第二层压件表面242。虽然图2A的实施例包括设置在第一层压件表面240上的熔渗膜202A和设置在第二层压件表面242上的熔渗膜202B，但是复合材料结构的其他实施例包括设置在复合材料结构的各个不同表面(例如，前部分、后部分、顶部分、底部分和横向部分上的表面)上的熔渗膜。
复合材料层压件214包括多个复合材料层板236A-C。复合材料层板236A-C中的每个包括多个纤维束(例如，用于复合材料层板236A的纤维束204A和204B、用于复合材料层板236B的纤维束204C和204D、以及用于复合材料层板236C的纤维束204E和204F)。纤维束204A-F中的每个包括多个复合材料纤维股线，如本文所述(例如，编织在一起以产生单个复合材料层压件)。
在所示实施例中，复合材料层板236A-C堆叠在彼此的顶部上，并且由此，纤维束204A-F设置在第一层压件表面240与第二层压件表面242之间。纤维束204A-F彼此相邻设置并且以某些布置堆叠，例如，如图2A所示，每个复合材料层板的纤维束围绕彼此缠绕的设置。其他实施例包括复合材料层板和/或其他布置中的纤维束的布置。
空隙212设置在纤维束204A-F之间以及纤维束204A-F内，并且是在某些条件下由熔渗膜202A和202B填充的空隙的实施例。在某些实施例中，空隙212是纤维束204A-F之间的开放区域和/或复合材料结构200的蜂窝结构或其他部件内的区域。其他实施例以其他布置定向多根纤维束，并且在其他区域中包括空隙。
纤维束204A在本文中用作实施例以示出了纤维束204A-F的特征。纤维束204A包括多条纤维股线218和树脂206。在某些实施例中，纤维线218是纤维增强复合材料纤维股线(例如，碳纤维、玻璃纤维、
Figure BDA0002712105040000041
或其他此类复合材料)。纤维束204A包括第一部分210和第二部分208。
在图2A所示的实施例中，在复合材料结构200尚未固化的实施例中，树脂206设置在第一部分210内，但不设置在第二部分208内。由此，纤维束204A是预浸渍或部分预浸渍的复合材料。当未固化时，纤维束204A被部分浸渍，其中纤维束204A中包含在第一部分210内的部分用树脂206浸渍，而纤维束204A中包含在第二部分208内的部分未浸渍(例如，干燥或无树脂206)。
在某些实施例中，在第一温度范围内树脂206具有第一粘度并且在第二温度范围内树脂206具有低于第一粘度的粘度。在某些实施例中，第二温度范围高于第一温度范围。在固化期间，当在第二温度范围内时，纤维束204A的经浸渍部分上(例如，在第一部分210内)的树脂206被配置为迁移(migrate)到纤维束204A的未浸渍部分中(例如，迁移到第二部分208中)和/或其他纤维束的未浸渍部分中。
因此，第二部分208内的干燥纤维股线提供排空路径，在固化或预固化(例如，通过真空压实工艺执行的预固化)期间可以通过该排空路径提取任何截留空气。因此，当处于低粘度相时，树脂206被配置为流入第二部分208并且填实干燥纤维束以填充丝束之间的所有间隙空隙，从而形成无孔隙的复合材料层压件214。
然而，在实践中，当不使用热压罐固化时，这种固化的复合材料层压件在纤维束周围的区域中包含空隙(例如，如图5B中所示和所描述)。这些空隙的存在是由于真空装袋产生的一个大气压力不足以迫使例如纤维束204A的树脂206流动并且完全填充干燥的第二部分208的结果。
为了填充这种空隙，图2A的实施例将熔渗膜202A和202B设置在复合材料层压件214的第一层压件表面240和第二层压件表面242上。在各种实施例中，熔渗膜202A和202B是不同于树脂206的另一环氧树脂。在第一温度范围内熔渗膜202A和202B的材料具有低于树脂206的第一粘度的第二粘度和被配置为允许熔渗膜202A和202B流入复合材料层压件214的空隙212中的流动剖面。因此，在第一温度范围内，熔渗膜202A和202B被配置为流入复合材料层压件214中。
在图2A的实施例中，熔渗膜202A和202B被配置为沿着复合材料结构200的Z轴线(例如，上和下)操作。设置熔渗膜202A和202B以沿着Z轴线操作意味着复合材料结构200的长度和宽度不降低熔渗膜202A和202B的有效性和性能。这种特性不同于依赖于边缘通气的常规方法，其要求空气必须沿着纤维的整个长度向下行进，并且因此是非常依赖于长度的。此外，由于由熔渗膜202A和202B造成的空隙212的位移不是依赖于长度的并且不依赖于边缘通气，熔渗膜202A和202B仍将流入未延伸到复合材料层压件214边缘的纤维的空隙212中。在利用边缘通气的常规工艺下，此类纤维会更难以允许空气逸出。可替代地或额外地其他实施例包括沿着其他轴线操作的熔渗膜。
由于熔渗膜202A和202B被配置为沿着Z-轴线操作，熔渗膜202A和202B允许边缘通气而无需任何额外的考虑。即，在第一层压件表面240和第二层压件表面242上设置的熔渗膜202A和202B允许纤维束204A在固化期间通气，并且由此，允许树脂206在固化期间仍然可以替换纤维束内(例如，纤维束204A的第二部分208内)的空气，而无需任何特殊的条件。因此，不需要对复合材料层压件214的边缘进行修整，也不需要任何边缘坝状物、边缘通气管和/或延伸的预固化压实程序来促进纤维束204A的边缘通气。
如图2A所示，在图3A和图3B中进一步详细描述使用熔渗膜202A和202B形成复合材料结构200。图3A和图3B示出了根据一些实施例的图2A的熔渗膜复合材料结构在加工的各个阶段中的截面图。
如图3A所示，复合材料结构200在固化期间设置在真空袋320内。在复合材料结构200的固化期间，随着温度升高至第一温度范围，熔渗膜202A和202B的粘度降低(例如，低于在室温下的粘度)并且可以变成粘稠或液体。当复合材料结构200设置在真空袋320内时，作用在真空袋320上的大气压力通过真空袋320压在复合材料结构200上将压力施加到低粘度(例如，液化的)熔渗膜202A和202B上，并且由此，将熔渗膜202A和202B设置在复合材料层压件214的顶部上。基于在第一温度范围内的温度和/或作用在真空袋320上的大气压力，熔渗膜202A和202B开始渗透复合材料层压件214并且流入复合材料层压件214。在某些情况下，熔渗膜202A和202B流入或压缩复合材料层压件214的空隙212。
熔渗膜202A和202B继续流入复合材料层压件214中，并且在某个点处，完全填充纤维束204A-F周围的空隙212。图3B示出了当复合材料结构200加热至第二温度范围时的时间段。通过图3B中所示的实施例的时间，复合材料结构200在第二温度范围内。在第二温度范围内，树脂206的粘度降低(例如，低于在室温下的粘度)可以变成粘稠或液体，并且填入纤维束204A-F的先前干燥的第二部分208，从而替换第二部分208内的空气。树脂206朝向第二部分208的迁移产生负压力。该负压力进一步将熔渗膜202A和202B吸入到空隙212中，包括将熔渗膜202A和202B吸入到由树脂206朝向第二部分208以及纤维束204A-F的部分迁移而产生的额外的空隙中。因此，本应存在的任何空隙212被熔渗膜202A和202B填充，并且由此，通过复合材料结构200存在一致的强环氧树脂。
因此，如图3B所示，纤维束204A-F已完全填充有树脂206，如图3B中由它们的均匀灰色阴影所示。各种纤维束204A-F通过树脂206连接至相邻的纤维束。然而，此类连接是不均匀的并且将导致空隙。这种空隙填充有熔渗膜202以产生无空隙或基本无空隙的复合材料结构200。
因为一个大气压力足以使熔渗膜202A和202B填充复合材料层压件214的空隙212，所以复合材料结构200适于非热压罐成形。图2A、图3A和图3B中描述的复合材料结构200是利用熔渗膜填充非热压罐工艺中的空隙的复合材料结构的一个实施例。图2B示出了根据一些实施例的另一预固化熔渗膜复合材料结构的截面图示。
图2B示出了复合材料结构200的另一实施例。图2B的复合材料结构200包括多个复合材料层压件214A和214B以及多个熔渗膜202A、202B和202C。复合材料层压件214A包括纤维束204A-F，并且复合材料层压件214B包括纤维束204G-L。图2B的纤维束204A-L类似于图2A中描述的纤维束。
复合材料层压件214A和214B各自包括第一层压件表面和第二层压件表面。例如，复合材料层压件214包括第一层压件表面240和第二层压件表面242。熔渗膜202A设置在复合材料层压件214A的顶部上，熔渗膜202B设置在复合材料层压件214A与214B之间，并且熔渗膜202C设置在复合材料层压件214B的第二层压表面242上。由此，在图2B中，熔渗膜202A、202B和202C的设置不同于图2A的设置。应当理解，其他实施例包括熔渗膜和复合材料层压件的其他设置，例如，包括设置在复合材料层压件的顶部和底部上和/或层之间的熔渗膜。根据复合材料层压件的层的厚度使用这种其他设置(例如，以促进熔渗膜有效流入复合材料层压件的各个层)。根据复合材料层压件的厚度、复合材料层压件的层数、熔渗膜的粘度、和/或影响熔渗膜流入复合材料层压件中的其他此类因素，使用此类不同设置。
在进一步实施例中，单一复合材料结构包括由具有不同粘度特性的不同树脂制成的多个熔渗膜。此外，在具有多个熔渗膜的某些实施例中，复合材料结构的各种熔渗膜具有变化的厚度。在某些此类实施例中，此类厚度取决于树脂的一个或多个粘度特性(例如，熔渗膜的厚度与树脂的粘度相匹配以促进任何复合材料层压件的完全渗透)、熔渗膜的树脂需要流过的层数(例如，树脂需要流过的材料的体积)、和/或在固化之后多少熔渗膜可以保留在复合材料结构的外表面上的可接受性。此外，在某些实施例中，熔渗膜仅放置在已知孔隙度是问题的复合材料结构的某些位置中，而不是在整个部件上或作为部件内的完整层。因此，各种实施例设置不同尺寸、树脂特性、厚度和各种位置的熔渗膜。
复合材料结构的其他配置也是可以的。图2C、图2D和图2E示出了根据一些实施例的预固化熔渗膜复合材料结构的各个实施例。图2C、图2D和图2E示出了复合材料结构200的各种实施例的分解图和剖面图。如图2C、图2D和图2E所示，复合材料结构200包括多个复合材料层板236A-H，其中一个或多个复合材料层板236A-H包括在彼此不同的方向上编织的纤维束。复合材料结构的其他实施例将包括任何数量的复合材料层压件的数量和/或布局。
如图2C、图2D和图2E所示，熔渗膜设置在复合材料结构200的各种实施例的各个部分中。因此，在图2C中，灌注膜202A和202B设置在复合材料层压件的外部。因此，熔渗膜202A和202B将各个复合材料层板236A-H夹在中间。在图2D中，复合材料结构200具有单个熔渗膜202A层。在图2E中，熔渗膜202A和202C设置在复合材料层压件上，并且由此，设置在复合材料层板236A-H的外侧上，而熔渗膜202B设置在复合材料层板236D和236E之间。因此，本文所描述的复合材料结构200包括多个复合材料层板和/或熔渗膜。
利用熔渗膜形成复合材料结构的方法的实施例
图4是根据一些实施例的对应于复合材料结构形成方法的过程流程图。使用本文中描述的系统和设备来执行图4的方法400的不同操作。
在步骤402中，铺设复合材料层压件214。在某些实施例中，复合材料层压件214包括多个纤维束204，并且铺设复合材料层压件214包括铺设和/或定位多个纤维束204。在某些实施例中，纤维束204是预浸渍或部分预浸渍的纤维束，但其他实施例能包括手工铺设的纤维束。
在步骤404中，将熔渗膜202施加至复合材料层压件214以形成复合材料结构200的初始、预固化版本。熔渗膜202设置于复合材料层压件214的一个或多个表面。在各种实施例中，熔渗膜202通过适于将树脂膜施加到层压件上的各种技术来施加。
在步骤406中，将复合材料结构200设置在真空袋320内。然后，复合材料结构200进行步骤408至414中的固化过程，在某些实施例中不使用热压罐进行。
如本文所描述，在真空袋320内产生真空以在复合材料结构200周围产生真空环境，并且在步骤408中加热复合材料结构200(例如，由于加热的真空袋或接触真空袋320或设置在真空袋320周围的其他热源)。步骤408的真空产生和加热包括步骤410至414。由此，来自真空袋320周围的环境的大气压力向真空袋320施加压力，并且由此，向复合材料结构200(例如，熔渗膜202)施加压力。
在某些实施例中，首先将复合材料结构200加热至本文所描述的第一温度范围(例如，200至300华氏度的温度范围)，其低于第二温度范围(例如，300至400华氏度的温度范围)。在第一温度下，在步骤410中，熔渗膜202迁移到复合材料层压件214中。在步骤412中，当在第一温度范围内时，在某些实施例中，树脂206开始朝向纤维束的第二部分208迁移，但是在其他实施例中，当复合材料结构200被加热至第二温度范围时，树脂206仅朝向第二部分208迁移。
在步骤414中，当熔渗膜202由于来自真空袋320的正压力而迁移到复合材料层压件214中时，和/或当树脂206朝向第二部分208迁移时(因此产生将熔渗膜202拉入复合材料层压件214中的负压力)，熔渗膜202流入复合材料层压件214的空隙212中。由此，熔渗膜202填充空隙，否则该空隙将降低复合材料层压件214的强度。
在形成具有由熔渗膜202填充的空隙212的复合材料结构200之后，在步骤416中完成复合材料结构200。在各种实施例中，复合材料结构200的完成包括复合材料结构200的最终固化、后处理(例如，修整)或精加工(例如，涂覆)。
复合材料结构内的空隙频率的实施例
图5A示出了根据一些实施例的预固化熔渗膜复合材料结构的截面图示。根据本文描述的技术形成和固化复合材料结构200。复合材料结构200包括空隙330，但是在其他方面没有空隙。
图5B示出了根据一些实施例的另一复合材料结构的截面图示。在没有熔渗膜的情况下，形成图5B的复合材料结构500。如图5B所示，复合材料结构500包括多个空隙530A-N。复合材料结构500内的空隙的数量显著高于复合材料结构200内的空隙的数量。此外，一些这样的空隙的尺寸大于复合材料结构200的空隙330。
图5A和图5B的实施例是基于实际测试结果的抽象表示。实际测试结果显示，没有熔渗膜的复合材料结构在固化时具有显著量的空隙。在实际结果中，具有熔渗膜的复合材料结构具有0.36％的孔隙率水平，而不具有熔渗膜的复合材料结构具有2.72％的孔隙率水平。两种复合材料结构都用非热压罐工艺形成，尽管图5A的实施例是用更简单并且由此成本有效的非热压罐工艺形成的，非热压罐工艺不需要任何边缘坝状物、边缘修剪或预固化真空停留。图5B的实施例用包括这种边缘坝状物、边缘修剪和预固化真空停留的工艺制造，以帮助从纤维束中抽出空气。
具有熔渗膜的复合材料结构的低孔隙率允许使用非热压罐成形，由于消除了昂贵的热压罐，这显著降低了成本。此外，热压罐在复合材料结构上施加显著的压力，因此需要防止芯破碎的结构以避免破碎蜂窝结构。用非热压罐工艺施加的压力低得多(一个大气压)不需要芯防碎结构，从而进一步降低成本。
交通工具实施例
虽然前文公开的系统、设备和方法已经参考飞行器和航空航天工业进行了描述，但是应当理解，本文公开的实施例也适用于其他环境，诸如，汽车、铁路和其他机械和交通工具环境。因此，在如图6A所示的飞行器制造和服务方法600以及如图6B所示的交通工具100的背景下描述本公开的实施例，其可应用于这些其他背景。
图6A示出了根据一些实施例的交通工具生产和服务方法的实施例的流程图。在一些实施例中，在预生产期间，方法600包括交通工具100(例如，如图1A中所示的飞行器)的规格和设计604以及材料采购606。在生产期间，进行交通工具100的部件和子组件制造608和系统集成610。此后，交通工具100通过认证和交付612，以便投入使用614。在客户使用时，安排交通工具100进行例行维护和保养616(例如，修改、重新配置、翻新等)。
在某些实施例中，方法600的每个过程由系统集成商、第三方和/或操作者(例如，客户)执行或实施。为了描述的目的，系统集成商包括任何数量的飞行器制造商和主系统分包商；第三方包括任何数量的卖方、分包商和供应商；运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
图6B示出了根据一些实施例的交通工具的实施例的框图。如图6B所示，通过方法600生产的交通工具100(例如，飞行器)包括具有多个系统620的机身618和内部622。系统620的实施例包括推进系统624、电气系统626、液压系统628和环境系统630中的一个或多个。在各种实施例中，交通工具100内还包括其他系统。尽管示出了了航空航天实施例，但是本文所公开的实施方式的原理可应用于其他行业，诸如汽车行业。
其他实施例
进一步，本公开包括根据以下条款的实施例：
条款1.一种复合材料结构200，包括：
复合材料层压件214，包括第一层压件表面240、第二层压件表面242以及设置在第一层压件表面240与第二层压件表面242之间的多个纤维束204，
其中多个纤维束204中的每个包括多条纤维股线218和树脂206，其中树脂206设置在多个纤维束204中的每个的第一部分210内，
其中多个纤维束204中的每个设置接近于多个纤维束204中的一个不同的纤维束，并且
其中在第一温度范围内树脂206具有第一粘度；以及熔渗膜202，设置在多个纤维束204的第一层压件表面240上，
其中在第一温度范围内熔渗膜202具有低于树脂206的第一粘度的第二粘度，并且
其中熔渗膜202配置为当熔渗膜202在第一温度范围内时流入空隙214中。
条款2.根据条款1所述的复合材料结构200，其中复合材料层压件214还包括空隙212，该空隙设置在多个纤维束204之间，并且其中熔渗膜202被配置为当熔渗膜202在第一温度范围内时流入空隙212中。
条款3.根据条款1或2中任一项所述的复合材料结构200，其中第一部分210是多个纤维束204中的每个的外部部分。
条款4.根据条款3所述的复合材料结构200，其中多个纤维束204各自还包括不含树脂206的第二部分208。
条款5.根据条款4所述的复合材料结构200，其中树脂206被配置为当在大于第一温度范围的第二温度范围中时迁移到第二部分208中。
条款6.根据条款4所述的复合材料结构200，其中第二部分208是多个纤维束204的中心部分。
条款7.根据条款1至6中任一项所述的复合材料结构200，其中熔渗膜202是第一熔渗膜202A，并且复合材料结构200还包括：
第二熔渗膜202B，设置在第二层压件表面242上，其中在第一温度范围内第二熔渗膜202B具有低于树脂206的第一粘度的第二粘度，并且被配置为当第二熔渗膜202在第一温度范围内时流入复合材料层压件214，并且其中第二层压件表面242与第一层压件表面240相反。
条款8.根据条款1至7中任一项所述的复合材料结构200，其中复合材料层压件214是包括第一多个纤维束204的第一复合材料层压件214A，并且其中复合材料结构200还包括：
第二复合材料层压件214B，包括第二多个纤维束204，其中熔渗膜202设置在第一复合材料层压件214A与第二复合材料层压件214B之间。
条款9.根据条款1至8中任一项所述的复合材料结构200，其中复合材料结构200配置为连接至飞行器100的一部分。
条款10.一种复合材料结构200，包括：
第一复合材料层压件214A；
第二复合材料层压件214B，其中第一复合材料层压件214A和第二复合材料层压件214B中的每个复合材料层压件包括多个纤维束204，
其中多个纤维束204中的每个包括多条纤维股线218和树脂206，其中树脂206设置在多个纤维束204中的每个的第一部分210内，其中多个纤维束204中的每个设置接近于多个纤维束204中的一个不同的纤维束，并且
其中在第一温度范围内树脂206具有第一粘度；以及
熔渗膜202，设置在第一复合材料层压件214A与第二复合材料层压件214B之间。
其中在第一温度范围内熔渗膜202具有低于树脂206的第一粘度的第二粘度，并且
其中当熔渗膜202在第一温度范围内时，熔渗膜202配置为流入第一复合材料层压件214A、第二复合材料层压件214B或两者。
条款11.一种方法400，包括：
围绕复合材料结构200设置406真空袋320，复合材料结构200包括：
复合材料层压件214，包括第一层压件表面240、第二层压件表面242以及设置在第一层压件表面240与第二层压件表面242之间的多个纤维束204，
其中多个纤维束204中的每个包括多条纤维股线218和树脂206，
其中树脂206设置在多个纤维束204中的每个的第一部分210内，并且
其中在第一温度范围内树脂206具有第一粘度；以及熔渗膜202，设置在多个纤维束204的第一层压件表面240上，
其中在第一温度范围内熔渗膜202具有低于树脂206的第一粘度的第二粘度，并且
其中熔渗膜202配置为当熔渗膜202在第一温度范围内时流入空隙214中。
减小真空袋320内部的压力408以在复合材料结构200上提供压缩力；以及
将复合材料结构200加热至第一温度范围以使熔渗膜202流入410复合材料层压件214。
条款12.根据条款11所述的方法，还包括：
用熔渗膜202填充414复合材料层压件214内的空隙212。
条款13.根据条款11或12中任一项所述的方法，还包括：
将复合材料结构200加热至第二温度范围以将树脂206迁移412到纤维束204的第二部分208中。
条款14.根据条款13所述的方法，其中第二部分208是纤维束204的中心部分。
条款15.根据条款13所述的方法，其中树脂206迁移412到第二部分208中从第二部分208替换空气。
条款16.根据条款13所述的方法，其中树脂206迁移412到第二部分208中进一步使熔渗膜202流入复合材料层压件214。
条款17.根据条款11至16中任一项所述的方法，还包括：
铺设402复合材料层压件214。
条款18.根据条款11至17中任一项所述的方法，还包括：
将熔渗膜202A施加404至第二层压件表面240。
条款19.根据条款18所述的方法，还包括：
将熔渗膜202B施加404至第二层压件表面242。
条款20.根据条款11至19中任一项所述的方法，还包括：
复合材料结构200配置为连接至飞行器100的部分。
总结
虽然为了清楚理解的目的已经详细描述了前述概念，但是将显而易见的是，可以在所附权利要求的范围内实践某些改变和修改。应当注意，存在许多实现过程、系统和设备的替代方式。因此，本实施例应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种复合材料结构(200)，包括：
复合材料层压件(214)，包括第一层压件表面(240)、第二层压件表面(242)以及设置在所述第一层压件表面(240)与所述第二层压件表面(242)之间的多个纤维束(204)，
其中所述多个纤维束(204)中的每个包括多条纤维股线(218)和树脂(206)，
其中所述树脂(206)设置在所述多个纤维束(204)中的每个的第一部分(210)内，
其中所述多个纤维束(204)中的每个设置为接近于所述多个纤维束(204)中不同的一个纤维束，并且
其中在第一温度范围内所述树脂(206)具有第一粘度；以及
熔渗膜(202)，设置在所述多个纤维束(204)的所述第一层压件表面(240)上，
其中在所述第一温度范围内所述熔渗膜(202)具有第二粘度，所述第二粘度低于所述树脂(206)的所述第一粘度，并且
其中所述熔渗膜(202)配置为当所述熔渗膜(202)在所述第一温度范围内时，流入所述复合材料层压件(214)中。
2.根据权利要求1所述的复合材料结构(200)，其中所述复合材料层压件(214)还包括空隙(212)，所述空隙设置在所述多个纤维束(204)之间，并且其中所述熔渗膜(202)配置为当所述熔渗膜(202)在所述第一温度范围内时流入所述空隙(212)中。
3.根据权利要求1所述的复合材料结构(200)，其中所述第一部分(210)是所述多个纤维束(204)中的每个的外部部分。
4.根据权利要求3所述的复合材料结构(200)，其中所述多个纤维束(204)各自还包括不含所述树脂(206)的第二部分(208)。
5.根据权利要求4所述的复合材料结构(200)，其中所述树脂(206)配置为当在大于所述第一温度范围的第二温度范围中时迁移到所述第二部分(208)中。
6.根据权利要求4所述的复合材料结构(200)，其中所述第二部分(208)是所述多个纤维束(204)的中心部分。
7.根据权利要求1所述的复合材料结构(200)，其中所述熔渗膜(202)是第一熔渗膜(202A)，并且所述复合材料结构(200)还包括：
第二熔渗膜(202B)，设置在所述第二层压件表面(242)上，其中在所述第一温度范围内所述第二熔渗膜(202B)具有第二粘度，所述第二粘度低于所述树脂(206)的所述第一粘度，并且所述第二熔渗膜(202B)配置为当所述第二熔渗膜(202B)在所述第一温度范围内时流入所述复合材料层压件(214)中，并且其中所述第二层压件表面(242)与所述第一层压件表面(240)相反。
8.根据权利要求1所述的复合材料结构(200)，其中所述复合材料层压件(214)是包括第一多个纤维束(204)的第一复合材料层压件(214A)，并且其中所述复合材料结构(200)还包括：
第二复合材料层压件(214B)，包括第二多个纤维束(204)，其中所述熔渗膜(202)设置在所述第一复合材料层压件(214A)与所述第二复合材料层压件(214B)之间。
9.根据权利要求1所述的复合材料结构(200)，其中所述复合材料结构(200)配置为连接至飞行器(100)的一部分。
10.一种复合材料结构(200)，包括：
第一复合材料层压件(214A)；
第二复合材料层压件(214B)，其中所述第一复合材料层压件(214A)和所述第二复合材料层压件(214B)中的每个包括多个纤维束(204)，
其中所述多个纤维束(204)中的每个包括多条纤维股线(218)和树脂(206)，
其中所述树脂(206)设置在所述多个纤维束(204)中的每个的第一部分(210)内，
其中所述多个纤维束(204)中的每个设置接近于所述多个纤维束(204)中不同的一个纤维束，并且
其中在第一温度范围内所述树脂(206)具有第一粘度；以及
熔渗膜(202)，设置在所述第一复合材料层压件(214A)与所述第二复合材料层压件(214B)之间，
其中在所述第一温度范围内所述熔渗膜(202)具有第二粘度，所述第二粘度低于所述树脂(206)的所述第一粘度，并且
其中所述熔渗膜(202)配置为当所述熔渗膜(202)在所述第一温度范围内时，流入所述第一复合材料层压件(214A)、所述第二复合材料层压件(214B)或两者中。
11.一种方法，包括：
围绕复合材料结构(200)设置真空袋(320)，所述复合材料结构(200)包括：
复合材料层压件(214)，包括第一层压件表面(240)、第二层压件表面(242)、以及设置在所述第一层压件表面(240)与所述第二层压件表面(242)之间的多个纤维束(204)，
其中所述多个纤维束(204)中的每个包括多条纤维股线(218)和树脂(206)，
其中所述树脂(206)设置在所述多个纤维束(204)中的每个的第一部分(210)内，并且
其中在第一温度范围内所述树脂(206)具有第一粘度；以及
熔渗膜(202)，设置在所述多个纤维束(204)的所述第一层压件表面(240)上，
其中在所述第一温度范围内所述熔渗膜(202)具有第二粘度，所述第二粘度低于所述树脂(206)的所述第一粘度，并且
其中所述熔渗膜(202)配置为当所述熔渗膜(202)在所述第一温度范围内时，流入所述复合材料结构(214)中；
减小所述真空袋(320)内部的压力以在所述复合材料结构(200)上提供压缩力；以及
将所述复合材料结构(200)加热至所述第一温度范围以使所述熔渗膜(202)流入所述复合材料层压件(214)中。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
用所述熔渗膜(202)填充所述复合材料层压件(214)内的空隙(212)。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将所述复合材料结构(200)加热至第二温度范围以使所述树脂(206)迁移到所述纤维束(204)的第二部分(208)中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二部分(208)是所述纤维束(204)的中心部分。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述树脂(206)迁移到所述第二部分(208)中从所述第二部分(208)替换空气。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述树脂(206)迁移到所述第二部分(208)中进一步使所述熔渗膜(202)流入所述复合材料层压件(214)中。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括：
铺设所述复合材料层压件(214)。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将所述熔渗膜(202A)施加至所述第一层压件表面(240)；以及
将所述熔渗膜(202B)施加至所述第二层压件表面(242)。
19.根据权利要求18所述的方法，其中不使用热压罐进行减小所述压力和加热所述复合材料结构(200)。
20.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将所述复合材料结构(200)连接至飞行器(100)的部分。
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