JP2006505430A - 形状記憶合金で強化したポリマー複合体構造およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

形状記憶合金（ＳＭＡ）粒子で強化された樹脂マトリックス中間層を有するポリマー複合体構造。好ましい一形態において、ＳＭＡ粒子にはNitinol（登録商標）合金粒子が用いられる。Nitinol（登録商標）合金粒子は、円筒形、楕円形、または球形の粒子を含み得、複合体構造の１つの樹脂マトリックス中間層または複数の樹脂マトリックス中間層の樹脂に混合される。ＳＭＡ粒子は、複合体構造の高温−湿潤圧縮強度に悪影響を及ぼさずに複合体構造の耐損傷性、損傷許容性（衝撃後圧縮（ＣＡＩ）強度等）、および高温性能を著しく改善する超弾性かつ可逆性の歪み特性を提供する。ポリマー複合体構造は、理想的には、軽量であってかつ構造上強固な材料が不可欠な航空宇宙の用途および航空機の用途に対して位置付けられる。

Description

発明の分野
この発明は、ポリマー複合体構造に関し、より特定的には、形状記憶合金の粒子を注入して構造の耐損傷性、損傷許容性（衝撃後圧縮強度等）、および高温性能を著しく高めた樹脂マトリックス中間層を有するポリマー複合体構造に関する。

発明の背景
さまざまな用途、たとえば航空機の製造における主要構造の用途として選択されかつ適切なポリマー複合体材料は、２つの主な機械的特性、すなわち、衝撃後圧縮（ＣＡＩ）強度および高温−湿潤圧縮強度、より厳密にはオープンホール圧縮（ＯＨＣ）強度に関して評価される。しかしながら、複合体材料のＣＡＩ強度および高温−湿潤ＯＨＣ強度を高めるための手段は一般に、互いに相反する効果を生じる。より具体的には、エラストマーベースまたは熱可塑性物質ベースのポリマー粒子を用いて粒状中間層を強化する従来の方法は、複合体のＣＡＩ強度を高めるのに効果的であるが、同時に高温−湿潤圧縮強度（高温−湿潤ＯＨＣ等）の特性を高めるのに概して効果的ではなく、より典型的には、互いに矛盾する関係を生じる。

ポリマー複合体の高温−湿潤圧縮強度の特性を高めるために用いられる従来の方法は、通常、樹脂マトリックスの架橋密度を上げて樹脂の弾性率を高めるステップ、または、樹脂に固有の化学的性質を適切に配合することによってマトリックスの吸水特性を減じるステップを含む。マトリックスの架橋密度を上げて高温−湿潤圧縮強度を高めるステップに関連する作業は一般に、ＣＡＩ特性が低下した複合体を生じる。

したがって、中間層の高温−湿潤圧縮強度を低下させる不利な特徴を有さずに中間層の材料の靭性を著しく高め、それによってＣＡＩ強度を高める中間層構造を有するポリマー複合体材料を提供することが極めて望ましい。

複合マトリックス中間層を強化して、そのＣＡＩ強度を十分に高めるために、形状記憶合金（ＳＭＡ）が特有の「超弾性」特性を有することが公知であることが認識されるであろう。市販されている一般的な１つのＳＭＡが、Nitinol（登録商標）、すなわち、チタン−ニッケル合金である。この特定の合金に加え、他のＳＭＡ材料は、応力が０である状態時における、弾性率がより高いオーステナイト相から、負荷または応力の印加時における、「より軟質」であってかつ弾性率のより低いマルテンサイト相への原子相変化を経ることが可能である。この合金は、負荷または応力が一旦除去されると、無応力の、弾性率がより高い本来のオーステナイト状態に戻り得る。この金属は、誘発された応力からのエネルギを吸収する過程で、エラストマーと同様に一時的に歪む。Nitinol（登録商標）合金の、応力により誘発されるこの位相変化は、この金属の永久歪みを伴わずに、約８〜１０％の歪みレベルまで可逆性であり、かつ、繰返し可能である。Nitinol（登録商標）合金はさらに、鋼の５倍のエネルギ、およびチタンの約３倍のエネルギを吸収（すなわち蓄積）することが可能である。Nitinol（登録商標）（ＮＩＴＩ）合金の優れたエネルギ吸収能を他の材料と比較したものを以下に示す。

以上のことから、ＳＭＡの超弾性特性を提供しつつも構造全体の重量を著しく増大させず、かつ、マトリックス中間層の高温−湿潤圧縮強度に悪影響を及ぼさないマトリックス中間層を有するポリマー複合体構造を提供することが極めて望ましい。

発明の概要
この発明は、形状記憶合金（ＳＭＡ）粒子で強化した中間層を有するポリマー複合体構造に向けられる。中間層内でのＳＭＡ粒子の使用は、中間層の高温−湿潤圧縮強度に悪影響を及ぼさずに中間層の耐損傷性および損傷許容性（衝撃後圧縮（ＣＡＩ）強度等）を著しく高める。

好ましい一形態において、ポリマー複合体構造は、チタン−ニッケル合金の粒子を含み、より好ましくは、Nitinol（登録商標）合金で形成された粒子を含む。チタン−ニッケル合金の粒子は、ポリマー複合体構造の中間層内でより一般に使用されるエラストマーまたはポリマーの熱可塑性粒子と同様に、超弾性かつ可逆性の歪み特性を有するが、中間層の高温−湿潤圧縮強度に悪影響を及ぼさない。その結果、衝撃応力をより一層効果的に吸収することも可能な中間層を有するポリマー複合体材料が得られ、それにより、複合体材料の高温−湿潤圧縮強度に悪影響を及ぼさずに複合体材料を強化する。

好ましい一実施形態において、Nitinol（登録商標）合金の粒子は、ポリマー複合体構造の樹脂マトリックス中間層の全体にほぼ均一に分散する。好ましい一形態において、Nitinol（登録商標）合金の粒子は、約５０ミクロン以下の断面直径、および数ナノメートル程度の小さな断面直径を有する粒子を含む。これらの粒子は、円筒形、楕円形、もしくは球形、または実質的に任意の他の形状で形成され得る。

好ましい一実施形態では、別個の樹脂中間層はいずれも、オーステナイト相のＳＭＡ粒子を含む。代替的な好ましい一実施形態では、ポリマー複合体構造内に複数の別個のマトリックス中間層が設けられる。ＳＭＡ粒子の固有の転移温度に依存して、これらの中間層の少なくとも１つはオーステナイト相で提供されたＳＭＡ粒子を含み、少なくとも１つの中間層は、同じ温度においてマルテンサイト相で提供されたＳＭＡ粒子を含む。

さらに別の代替的な好ましい一形態では、高度でかつハイブリッドのファイバ−金属積層物の複合体構造が設けられる。ここでは、ＳＭＡ粒子を有する１つ以上の中間層を設けて１つ以上の金属層とファイバ層とを接着し、一体的な複合体構造を形成する。

さらに別の代替的な好ましい形態において、別個の樹脂−粒子の中間層は、「樹脂を多く含む」中間層のマトリックスに対して低濃度でＳＭＡ粒子を含む。代替的な好ましい形
態において、別個の樹脂−粒子の中間層は、樹脂中間層のマトリックスに対してＳＭＡ「粒子を多く含む」中間層として高濃度でＳＭＡ粒子を含み、ファイバ−金属積層物に類似した、連続した金属中間層の形態に近づく。樹脂マトリックス中間層内のＳＭＡ粒子の濃度は、結果的に得られる複合体積層物の所望の特性に依存して、樹脂マトリックスの体積に比例して低濃度から高濃度までの範囲を有し得ることが理解されるであろう。

この発明のさらに別の応用範囲は、以下に提示する詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の実施例が例示の目的のためだけに意図されており、この発明の範囲を限定するようには意図されていないことを理解されるべきである。

この発明は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。

好ましい実施形態の詳細な説明
１つの好ましい実施形態または複数の好ましい実施形態の以下の説明は、本質的に単に例示であり、この発明、その用途、または使途を限定するように意図されない。

樹脂マトリックス層１６は、複数の形状記憶合金（ＳＭＡ）粒子２０が中に分散した樹脂材料１８を含む。樹脂材料１８は、ポリマー複合体構造を形成するためのさまざまな熱硬化性ポリマーマトリックスもしくは熱可塑性ポリマーマトリックス、または他の任意の好適な樹脂を含み得る。ＳＭＡ粒子２０は好ましくは、樹脂マトリックス中間層１６の全体にほぼ均一に分散し、その粒子の濃度は、この樹脂マトリックス中間層に対して極めて低い濃度から極めて高い濃度まで及び得る。ＳＭＡ粒子２０は、「形状記憶合金」の部類に入ることが一般に認識されている複数の材料のうちの任意の１つを含み得るが、好ましい一形態において、粒子２０は、商標名「Nitinol（登録商標）」として公知のニッケル−チタン合金粒子を含む。ＳＭＡ粒子２０は、オーステナイト状態において永久歪みを伴わない可逆性かつ超弾性の歪み特性を有し、この特性は、中間層１６を効果的に強化するように働き、中間層１６の高温−湿潤圧縮強度に悪影響を及ぼさずに中間層の耐損傷性および損傷許容性（衝撃後圧縮（ＣＡＩ）強度等）を著しく改善する。このことは重要である。なぜなら、中間層のＣＡＩ強度を高めることが、ポリマー複合体構造１０全体の高温−湿潤圧縮強度を下げるという悪影響を及ぼさずに、微小割れおよび層間剥離が生じないよう中間層を強固にするように働くためである。この理由の１つとして、ＳＭＡ粒子２０を用いることにより、ゴム等のエラストマー粒子またはナイロン等の熱可塑性粒子を使用する必要がなくなることが挙げられる。エラストマー粒子または熱可塑性粒子は、複合体積層物の中間層を強化するために、より一般的に用いられるが、樹脂１８内の水分を吸収
することが公知であることから、中間層１６の高温−湿潤圧縮強度を低下させる。ＳＭＡ粒子、特にNitinol（登録商標）合金は水分を吸収しないため、中間層１６の高温−湿潤圧縮強度に悪影響を及ぼさない。

樹脂添加剤としてＳＭＡ金属粒子を用いることにより、落雷から等の電荷のエネルギを複合体構造１０の全体により均一に分散させるように働くという、さらなる利点が提供されることもまた、認識されるであろう。このことは、複合体構造１０が、運航中に落雷に遭遇し得る航空機の一部を形成するように使用され得る航空宇宙の用途において特に重要である。ＳＭＡ粒子２０は、複合体構造１０のより広い面積の全体にわたって電荷を拡散または散逸させるよう効果的に働くことにより、この構造の局部に損傷が生じる可能性を減じる。

ＳＭＡ粒子２０のさらに別の大きな利点は、ポリマー複合体構造の性能範囲を一般に制限する高温／湿潤条件下において複合体の全体強度の点で結果的に得られる利益により、複合体構造１０の全体重量をはっきりと認識できるほど増やさないことである。このことは、やはり、軽量であってなお構造上強固な構成要素が極めて重要な航空宇宙の用途において特に重要である。さらに、マトリックス中間層内でＳＭＡ粒子２０を用いても、複合体の部品を製作する既存の工程に大きな変更を要しない。この工程において、複合体構造は、プレプレッグ材料を用いて成形され、予め含浸させた材料の形態を含まない、複合体の部品製作の高度な工程（たとえば、樹脂トランスファー成形（Resin Transfer Molding（ＲＴＭ））、真空アシスト樹脂トランスファー成形（Vacuum Assisted Resin Transfer
Molding（ＶＡＲＪＭ））、樹脂注入等）に容易に組込まれる。

図２から図４を参照すると、ＳＭＡ粒子２０のさまざまな代表的形態が示される。図２は、円筒形のＳＭＡ粒子２０ａを示し、図３は、楕円形の粒子２０ｂを示し、図４は、球形のＳＭＡ粒子２０ｃを示す。これらの形状の他の変更例もまた容易に用いることができ、異なる形状のＳＭＡ粒子２０の混合物も使用可能であることが認識されるであろう。ＳＭＡ粒子２０の断面直径は大きく変動し得るが、好ましい一実施形態において、約５０ミクロン（５０×１０^−６メートル）と、０．００５ミクロン（５×１０^−９メートル）との間の範囲にある。

ＳＭＡ材料としてNitinol（登録商標）合金を用いることにより、複合体構造１０の衝撃損傷に対して大きな耐性が提供される。なぜなら、Nitinol（登録商標）合金が、その高い伸び特性により、かなりの程度の衝撃および歪みを吸収し得るためである。Nitinol（登録商標）合金は、オーステナイト相にあるとき、永久歪み（または歪みのオフセット）を伴わずに８〜１０％の歪みまでの可逆性の歪み特性を提供する。これにより、著しい負荷−速度の衝撃耐性が提供される。Nitinol（登録商標）合金はまた、高い速度衝撃耐性として、２０〜２５％までの破損伸びを可能にする不可逆性の歪み特性も提供する。Nitinol（登録商標）合金はまた、マルテンサイト状態にあるときに、複合体構造１０の疲労寿命を改善するように働く著しい振動減衰特性も有し、このことは、航空機および宇宙船の構造にとって特に望ましい特徴である。

次に図６を参照すると、この発明のさらに別の代替的な好ましい実施形態に従った複合体構造２００が示される。複合体構造２００は、高度でかつハイブリッドなファイバ−金属積層物の複合体構造を形成する。構造２００は、金属プライ２０２と、ファイバプライ２０４と、別の金属プライ２０６とを含む。ファイバプライ２０４は、１対の樹脂マトリックス中間層２０８および２１０を介して金属プライ２０２間に挟まれている。樹脂マトリックス中間層２０８および２１０の各々は、適切な樹脂２１４内に形成された複数のＳＭＡ粒子２１２を含む。ここでもまた、ＳＭＡ粒子は、適用例が意図する使途に依存して、オーステナイト状態またはマルテンサイト状態のいずれかにあるNitinol（登録商標）合金粒子を含み得る。

上述の各実施形態において、所定の樹脂マトリックス中間層内におけるＳＭＡ粒子の体積量が、特定用途の必要性に沿うように著しく変動し得ることが認識されるであろう。しかしながら一般に、樹脂マトリックス中間層は、約３体積％〜３０体積％のＳＭＡ粒子を含み、これらの粒子は、粒子を多く含む断続的な層として極めて高濃度で使用され得、ファイバ−金属積層物におけるような単独の連続した金属プライに類似した形態に近づく。代替的に、特定の用途に沿うように、より低濃度のＳＭＡ粒子２０を単に使用することもできる。Nitinol（登録商標）合金は特に望ましいＳＭＡであるが、他のＳＭＡ、たとえばＮｉ−Ｔｉ−Ｃｕ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｍｎ、および、最近開発された、ニッケルを含有しない擬似弾性のベータチタン合金もまた、この発明とともに用い得ることが認識されるであろう。

ＳＭＡ材料としてNitinol（登録商標）合金を用いることにより、さらに別の多数の利点もまた提供される。Nitinol（登録商標）合金は、鋼よりも優れた耐食性および高い耐摩耗性（すなわち耐侵食性）を有する。Nitinol（登録商標）合金の耐摩耗性は、鋼の耐
摩耗性の約１０倍大きい。熱硬化性ポリマー複合体にNitinol（登録商標）を加えると、Nitinol（登録商標）は、複合体のＧ_１ｃ／Ｇ_１１ｃ特性（すなわち、耐破損性を反映する機械的特性）を高めることができる。上述のように、Nitinol（登録商標）合金はまた、複合体構造に対して極めて改善された電気伝導性も提供し、したがって、度重なる落雷に対する耐久性を改善する。複合体の外側表面の全体の耐久性もまた改善される（すなわち、耐摩耗性および耐侵食性に関して）。

ＳＭＡ粒子としてNitinol（登録商標）合金を用いるさらに別の利点は、Nitinol（登録商標）合金を用いても、現行の製造工程にほとんど影響がないことである。より具体的に、Nitinol（登録商標）合金は、自動テープ敷設による機械加工（Automated Tape Laying
Machining（ＡＴＬＭ））、ホットドレープ成形、高度なファイバプレースメント（ＡＦＰ）、およびハンドレイアップ作業に対して大きな変更を要しない。Nitinol（登録商標）合金の使用はまた、樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）、真空アシスト樹脂トランスファー成形（ＶＡＲＴＭ）、およびシーマンの複合体による樹脂注入成形プロセス（Seamann Composite's Resin Injection Molding Process（ＳＣＲＩＭＰ））にも容易に適用することができ、ここでは、Nitinol（登録商標）合金粒子が、樹脂含浸工程の前に、予備形成品のファイバの表面に加えられるか、または予備形成品のプライの層と層との間で区画される。ＳＭＡ粒子によって強化された複合体構造を用いるさらに別の特有の利点は、現行の機械加工の工程に影響を与えずに、現時点で使用されているプレプレッグ材料（すなわち、一方向のテープおよび織物のプレプレッグ）に等しい形態での使用が可能である点である。ＳＭＡ粒子により強化された複合体はまた、自動テープ敷設による機械加工（ＡＴＬＭ）、高度なファイバプレースメント（ＡＦＰ）、ホットドレープ成形および従来のハンドレイアップ等の工程で使用される現行の材料に対する、「ドロップイン」置換物として働くことも可能であると言える。認識されるように、複合体構造の中間層内でＳＭＡ粒子を用いることは、航空機の構造に大きくかつ明確な利点を有する。Nitinol（登録商標）合金粒子の振動減衰特性は、航空機の構造の疲労寿命を著しく延ばす。一般に、剛性の複合体構造が極度の音響振動および構造振動を発射中に受ける宇宙用途において、Nitinol（登録商標）合金粒子は、中間層の層間剥離および破壊に対してさらなる保護を提供する。

Nitinol（登録商標）合金粒子を用いることにより、さらに別の大きな製造上の利点が提供されることもまた認識されるであろう。現在、起伏を有する実際の複合体の部品を製作するために、引伸ばしたNitinol（登録商標）合金ファイバ（すなわち「ワイヤ」）または任意のＳＭＡワイヤを用いてこのような部品を強化することは実用的ではない（または不可能である）。ＳＭＡワイヤの、まさにその特性により、このワイヤは、その超弾性特性のために部品の製作中に非平面の（すなわち起伏を有する）部品の鋳型の形状に合致せず、合致した状態を保てない。なぜなら、ＳＭＡワイヤは、圧力が一旦かからなくなると、曲がった直後に真っ直ぐになるためである。

第２に、一方向の炭素ファイバのテープのプレプレッグと同じようなテープ状で供給される超弾性のNitinol（登録商標）合金ワイヤの販売元が、現時点では認識されていない。これはおそらく、このような製品を提供することが困難であるためと考えられる。なぜなら、この材料は、ワイヤのＳＭＡ特性により、緩んだばねのように弛緩するためである。さらに、ＳＭＡフィラメントは、このような材料の形で均一に平行化された状態を保ちにくい。炭素ファイバのプレプレッグが、テープ状に一方向に正確に平行化され、かつ、材料の幅および長さ全体にわたって厚さに関する厳密な寸法公差を取るように保持された炭素フィラメントで製造されることが認識されるであろう。樹脂を含浸させた炭素ファイバは、硬化しないうちは柔軟であり、垂れ下がることが可能であるため、テープが部品の鋳型に沿うことを可能にする。これらの特性は、ＳＭＡワイヤでは実質的に得ることができない。なぜなら、ＳＭＡワイヤが、剛性およびばね様の特性を有するためである。

樹脂マトリックスの添加剤としてＳＭＡ粒子が用いられることにより、複合体積層物を強化する利点が提供されるだけでなく、上で述べたように構造体に対し、さらに別の性能上の利点も提供される。最も著しい点としては、粒子の添加剤としてのＳＭＡにより、複合体材料において形状記憶合金の実際の使用が可能になり、さらに、さまざまな設計上の複雑さを有する複合体の部品の製造において、現行の、および高度な生産工程に対し、この明細書で述べるように複合体材料が「ドロップイン」材料として働き得る。

この発明の説明は本質的に単に例示であるため、この発明の骨子から逸脱しない変更例はこの発明の範囲内にあるものと意図される。このような変更例は、この発明の精神および範囲からの逸脱とは考えられない。

この発明の好ましい一実施形態に従ったポリマー複合体構造の一部の側面断面図である。 図１に示す複合体構造の樹脂マトリックス中間層内で用いられる１個の円筒形の（すなわち「フィラメント」形の）ＳＭＡ粒子の斜視図である。 図１に示す構造の樹脂マトリックス中間層内で用いられ得る１個の楕円形のＳＭＡ粒子の斜視図である。 図１の構造の樹脂マトリックス中間層内で用いられ得る１個の球状のＳＭＡ粒子の平面図である。 オーステナイト相およびマルテンサイト相のＳＭＡ粒子を有する別個の中間層を用いることを示す、この発明のポリマー複合体構造の代替的な好ましい一形態の側面断面図である。 この発明の代替的な好ましい一実施形態に従った、高度でかつハイブリッドなファイバ−金属積層物の複合体構造の側面断面図である。

Claims (23)

1. 材料の第１の層と、
   材料の第２の層と、
   材料の前記第１の層および前記第２の層との間に配置されて前記層を共に接着し、一体的な構造を形成する樹脂層と、
   前記樹脂層の少なくとも一部の全体に分散して前記一体的な構造を強化する複数の形状記憶合金（ＳＭＡ）粒子とを含む、複合体構造。
2. 前記ＳＭＡ粒子は、Nitinol（登録商標）合金粒子を含む、請求項１に記載の複合体構造。
3. 前記ＳＭＡ粒子は、円筒形のＳＭＡ粒子を含む、請求項１に記載の複合体構造。
4. 前記ＳＭＡ粒子は、楕円形のＳＭＡ粒子を含む、請求項１に記載の複合体構造。
5. 前記ＳＭＡ粒子は、ほぼ球形のＳＭＡ粒子を含む、請求項１に記載の複合体構造。
6. 前記ＳＭＡ粒子は、約５０ミクロン以下の断面直径を含む、請求項１に記載の複合体構造。
7. 前記ＳＭＡ粒子は、オーステナイト相のＳＭＡ粒子を含む、請求項１に記載の複合体構造。
8. 前記ＳＭＡ粒子は、マルテンサイト相のＳＭＡ粒子を含む、請求項１に記載の複合体構造。
9. 第１の繊維質層と、
   第２の繊維質層と、
   材料の第１の層と第２の層との間に配置されて前記層を共に接着し、一体的な構造を形成する樹脂マトリックス化合物と、
   前記樹脂マトリックス層の少なくとも一部の全体に分散する複数の金属粒子とを含み、前記粒子は、可逆性かつ超弾性の歪み特性を有し、前記樹脂マトリックス化合物の高温−湿潤圧縮強度に悪影響を及ぼさずに前記一体的な構造を強化する、複合体構造。
10. 前記金属粒子は、Nitinol（登録商標）合金粒子を含む、請求項９に記載の複合体構造。
11. 前記金属粒子は、
    楕円形の粒子、
    球形の粒子、および
    円筒形の粒子の１つを含む、請求項１０に記載の複合体構造。
12. 前記金属粒子は、約５０ミクロン以下の断面直径を含む、請求項１１に記載の複合体構造。
13. １対の材料層を互いに接着して耐損傷性および損傷許容性（衝撃後圧縮（ＣＡＩ）強度等）を高めた複合体構造を形成するための樹脂マトリックスであって、
    樹脂材料と、
    前記樹脂材料の全体に分散して前記樹脂マトリックスを強化する複数の形状記憶合金（
    ＳＭＡ）粒子とを含む、樹脂マトリックス。
14. 前記ＳＭＡ粒子は、Nitinol（登録商標）合金粒子を含む、請求項１に記載の樹脂マトリックス。
15. 前記ＳＭＡ粒子は、円筒形、球形、および楕円形の１つを含む、請求項１に記載の樹脂マトリックス。
16. 前記ＳＭＡ粒子は、約５０ミクロン以下の断面直径を含む、請求項１に記載の樹脂マトリックス。
17. 前記ＳＭＡ粒子は、オーステナイト相のＳＭＡ粒子を含む、請求項１に記載の樹脂マトリックス。
18. 前記ＳＭＡ粒子は、マルテンサイト相のＳＭＡ粒子を含む、請求項１に記載の樹脂マトリックス。
19. 複合体構造を形成するための方法であって、
    ａ）第１のファイバ層を設けるステップと、
    ｂ）第２のファイバ層を設けるステップと、
    ｃ）前記ファイバ層の一方の表面に樹脂マトリックスの層を配置し、前記ファイバ層の他方を前記樹脂マトリックスに接触させるステップとを含み、前記樹脂マトリックスは、前記樹脂マトリックスを強化するために前記樹脂マトリックスの樹脂内に、すなわち、前記複合体構造の樹脂内に分散する複数の形状記憶合金（ＳＭＡ）粒子を含み、前記方法はさらに、
    ｄ）前記ファイバ層および前記樹脂マトリックスを加熱して前記樹脂マトリックスを硬化させ、それによって前記ファイバ層および前記樹脂マトリックスに一体的な複合体構造を形成させるステップを含む、方法。
20. ステップｃ）はNitinol（登録商標）合金を含むＳＭＡ粒子を用いるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
21. ステップｃ）は、約５０ミクロン以下の断面直径を有するＳＭＡ粒子を用いるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
22. ステップｃ）は、円筒、球、および楕円のうちの１つの形状をとったＳＭＡ粒子を用いるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
23. ステップｃ）は、約５０ミクロンと約０．００５ミクロンとの間の断面直径を有するＳＭＡ粒子を用いるステップを含む、請求項１９に記載の方法。

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