JP2023015078A - 材料系、及び材料系を製造する方法 - Google Patents

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composite layer
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aluminum
glass composite
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パトリック ビックフォード スティックラー，
Bickford Stickler Patrick
アレクサンダー ルービン，
Rubin Alexander
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Original Assignee
Boeing Co
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Abstract

【課題】材料系を製造する方法を提供する。【解決手段】材料系は、アルミニウム層、第１のアルミニウム層に隣接するガラス複合材層、及び第１のガラス複合材層に隣接し、且つ第１のアルミニウム層とは反対側の炭素複合材層を含み得る。材料系を製造する方法は、アルミニウム層がガラス複合材層に隣接し、ガラス複合材層が炭素複合材層に隣接するように、アルミニウム層、熱可塑性プリプレグプライを含み得るガラス複合材層、及び炭素複合材層を積層することと、アルミニウム層を軟化させるために熱可塑性プリプレグプライを一体化することとを含み得る。材料系を製造する方法は、ガラス複合材層がアルミニウム層と炭素複合材層との間にあるように、アルミニウム層、熱可塑性樹脂を含むガラス複合材層、及び炭素複合材層を積層することと、積層体を一体化するように、温度及び圧力を調節することとを含み得る。【選択図】なし

Description

本明細書に記載された主題は、概して、材料系及び／又は材料系を製造する方法に関する。より具体的には、本明細書に記載された主題は、アルミニウム、ガラス複合材、及び／又は炭素複合材層を含む材料系、並びに／或いはアルミニウム、ガラス複合材、及び／又は炭素複合材層を含む材料系を製造する方法に関する。
材料系は、アルミニウム、ガラス複合材、及び／又は炭素複合材層を含み得る。このような材料系は、例えば、繊維金属積層材（ｆｉｂｅｒ ｍｅｔａｌ ｌａｍｉｎａｔｅ：ＦＭＬ）として分類され得る。単純な金属構造体と比べると、ＦＭＬ材は、固有の利点を示す場合がある。このような利点には、例えば、腐食、疲労、火、及び／又は衝撃に対して改善された耐性が含まれ得る。追加的に又は代替的に、このような利点には、例えば、特殊な強度特性、及び／又は所与の体積ごとの重量減少が含まれ得る。
航空宇宙、自動車、及び鉄道輸送などの多くの産業では、材料系、及び材料系を製造する方法における従来技術の境界を押し広げることが継続的に求められている。したがって、材料系、及び材料系を製造する方法を改善する必要がある。
本開示は、材料系を対象としている。幾つかの実施例では、材料系は、第１のアルミニウム層、第１の第１のアルミニウム層に隣接する第１のガラス複合材層、及び／又は第１のガラス複合材層に隣接し、且つ第１のアルミニウム層とは反対側の第１の炭素複合材層を含み得る。第１のガラス複合材層は、第１の熱可塑性樹脂を含み得る。第１の熱可塑性樹脂は、第１のアルミニウム層と第１のガラス複合材層とを接合することができる。
幾つかの実施例では、第１の熱可塑性樹脂は、第１のガラス複合材層と第１の炭素複合材層とを接合することができる。
幾つかの実施例では、第１の熱可塑性樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（「ＰＥＥＫ」）又はポリエーテルケトンケトン（「ＰＥＫＫ」）を含んでもよい。
幾つかの実施例では、第１の炭素複合材層は、第２の熱可塑性樹脂を含み得る。
幾つかの実施例では、第２の熱可塑性樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（「ＰＥＥＫ」）又はポリエーテルケトンケトン（「ＰＥＫＫ」）を含んでもよい。
幾つかの実施例では、第１の熱可塑性樹脂は、第２の熱可塑性樹脂と同じであってもよい。
幾つかの実施例では、第１の熱可塑性樹脂は、第２の熱可塑性樹脂と異なっていてもよい。
幾つかの実施例では、当該系は、第１の炭素複合材層に隣接し、且つ前記第１のガラス複合材層とは反対側の第２のガラス複合材層をさらに含み得る。
幾つかの実施例では、当該系は、第２のガラス複合材層に隣接し、且つ第１の炭素複合材層とは反対側の第２のアルミニウム層をさらに含み得る。
幾つかの実施例では、当該系は、第２のガラス複合材層に隣接し、且つ第１の炭素複合材層とは反対側の第２の炭素複合材層をさらに含み得る。
幾つかの実施例では、第１のアルミニウム層は、複数の第１のアルミニウム副層を含み得る。
幾つかの実施例では、第１のガラス複合材層は、複数の第１のガラス複合材副層を含み得る。
幾つかの実施例では、第１の炭素複合材層は、複数の第１の炭素複合材副層を含み得る。
幾つかの実施例では、第１のガラス複合材層は、織りガラス（ｗｏｖｅｎ ガラス）を含み得る。織りガラスの複合材の強度は、織りガラスの配向によって変動し得る。
本開示は、材料系を製造する方法をさらに対象としている。幾つかの実施例では、材料系を製造する方法は、積層体の中でアルミニウム層がガラス複合材層に隣接し、積層体の中でガラス複合材層が炭素複合材層に隣接するように、アルミニウム層、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライ（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｒｅｐｒｅｇ ｐｌｙ）を含むガラス複合材層、及び炭素複合材層を積層すること、並びに／或いはアルミニウム層を軟化させるのに十分な温度で１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することを含み得る。
幾つかの実施例では、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライは、ポリエーテルエーテルケトン（「ＰＥＥＫ」）又はポリエーテルケトンケトン（「ＰＥＫＫ」）を含んでもよい。
幾つかの実施例では、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することは、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を６００°Ｆ以上まで上昇させることを含み得る。
幾つかの実施例では、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することは、積層体の温度を６００°Ｆ以上まで上昇させることを含み得る。
本開示は、材料系を製造する方法をさらに対象としている。幾つかの例示的な実施形態では、材料系を製造する方法は、積層体の中でガラス複合材層がアルミニウム層と炭素複合材層との間にあるように、アルミニウム層、熱可塑性樹脂を含むガラス複合材層、及び炭素複合材層を積層すること、並びに／或いは積層体を一体化するように、積層体の温度及び圧力を調節することを含み得る。
幾つかの実施例では、熱可塑性樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（「ＰＥＥＫ」）又はポリエーテルケトンケトン（「ＰＥＫＫ」）を含んでもよい。
先述の一般的な記載及び後述の詳細な記載は、両方とも例示及び説明のみのためのものであり、特許請求される本開示を限定するものではないことを理解されよう。
上述の及び／又はその他の態様及び利点は、添付の図面と併せて、下記の実施例の詳細な説明からより明らかになり、より容易に理解できよう。
開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る、第１の層を成形ツール上にレイアップすることを示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る、第２の層を図３Ａの第１の層上にレイアップすることを示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る、第３の層を図３Ｂの第２の層上にレイアップすることを示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る、第１の炭素複合材層、第１のガラス複合材層、第２の炭素複合材層、第２のガラス複合材層、及び／又はアルミニウム層を含む積層体を示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る、アルミニウム層を軟化するのに十分な温度で１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化するための、又は、積層体の温度及び圧力を調節するための、温度対時間のプロファイルを示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る、アルミニウム層を軟化するのに十分な温度で１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化するための、又は、積層体の温度及び圧力を調節するための、圧力対時間のプロファイルを示す。 開示された材料系の幾つかの実施例に係る、アルミニウム層を軟化するのに十分な温度で１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化するための、又は、積層体の温度及び圧力を調節するための、温度及び圧力対時間のプロファイルを示す。
例示的な態様は、添付の図面を参照して、これよりより完全に説明される。しかしながら、本開示の実施例は、様々な多くの形態で具現化され得、本明細書に記載された実施例に限定されると解釈するべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が網羅的且つ完全となり、当業者に範囲が完全に伝わるように、提示されている。図面では、厳密に構造的な精度、細部、及び／又は縮尺を維持するよりも、幾つかの詳細を簡略化且つ／又は図示して理解を促す場合がある。例えば、層及び領域の厚さは、明瞭性のために強調される場合がある。
ある要素が、別の構成要素「の上にある（ｏｎ）」、「に接続されている（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、「に電気的に接続されている（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、又は「に連結されている（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と記載されている場合、そのある要素は、別の構成要素の直接上にあるか、別の構成要素に電気的に接続されているか、又は連結されているか、或いは、介在する構成要素が存在し得ることを理解されたい。それに対して、ある構成要素が、別の構成要素「の直接上にある（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」、「に直接接続されている（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、「に直接電気的に接続されている（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、又は「に直接連結されている（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と記載されている場合、介在する構成要素は存在しない。本明細書で使用されている「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」という表現は、関連して列挙されたアイテムのうちの１つ又は複数のアイテムの任意の組み合わせ及びすべての組み合わせを含む。
様々な要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションを説明するために、第１、第２、第３などの用語を本明細書で使用する場合があるが、これらの要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションは、これらの用語に制限されるべきでないことを理解されたい。これらの用語は、一方の要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションを他方の要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションから区別するためにのみ使用されている。例えば、第１の要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションは、実施例の教示から逸脱しない限り、第２の要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションと呼ばれてもよい。
「下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「より低い（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上方（ｕｐｐｅｒ）」などの空間に関連する用語は、一方の構成要素及び／又は特徴と、他方の構成要素及び／又は特徴、又はその他の１つ又は複数の構成要素及び／又は１つ又は複数の特徴との関係性を説明するよう、説明を容易にするために本明細書で使用され得る。空間に関連する用語は、図面で示す配向に加えて、使用又は操作における装置の様々な配向を含むことが意図されている。
本明細書で使用される用語は、特定の実施例の説明のみのためにあり、実施例を限定することは意図されていない。本明細書で使用されているように、単数形「１つの（ａ、ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限りは、複数形も含むことが意図されている。さらに、「備える」及び／又は「含む」（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、及び／又はｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書中で使用される場合、記載されている特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を特定するが、その他の１つ又は複数の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はこれらのグループの存在又は追加を排除するものではないことが理解されよう。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されている全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、実施例が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。さらに、一般的に使用される辞書で定義されているような用語は、関連分野の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈するべきであり、本明細書に明確に定義されない限り、理想化された意味又は過度に形式的な意味であると解釈するべきではないことを理解されよう。
本開示は、材料系、及び／又は材料系を製造する方法を対象としている。図１Ａは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系１００Ａを示す。図１Ａで示されるように、材料系１００Ａは、アルミニウム層１０２Ａ、アルミニウム層１０２Ａに隣接するガラス複合材層１０４Ａ、及びガラス複合材層１０４Ａに隣接し、且つアルミニウム層１０２Ａとは反対側の炭素複合材層１０６Ａを含む。ガラス複合材層１０４Ａは、第１の熱可塑性樹脂を含み得る。第１の熱可塑性樹脂は、アルミニウム層１０２Ａとガラス複合材層１０４Ａとを接合し得る。
材料系１００Ａは、単純な金属構造体に比べて、例えば、所与の体積ごとの重量減少をもたらすことができる。
アルミニウム層１０２Ａ、ガラス複合材層１０４Ａ、及び炭素複合材層１０６Ａは、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。
アルミニウム層１０２Ａは、アルミニウム副層を有する場合があり、又は有さない場合があり、ガラス複合材層１０４Ａは、ガラス複合材副層を有する場合があり、又は有さない場合があり、且つ／又は炭素複合材層１０６Ａは、炭素複合材副層を有する場合があり、又は有さない場合がある。
本明細書で使用される用語「アルミニウム」は、原子番号１３の金属元素のことを意味し、その任意のアイソトープが含まれる。
本明細書で使用される用語「合金」は、２つ以上の金属、或いは、炭素鋼のような、１つ又は複数の非金属元素を有する１つ又は複数の金属の固体混合物又は液体混合物を意味する。
本明細書で使用される用語「層」は、表面、本体、或いは表面又は本体の一部の上に積層、形成、又は散布された一定の厚さの材料を意味する。層は、表面、本体、或いは表面又は本体の一部を覆ってもよく、若しくは、表面、本体、或いは表面又は本体の一部を覆う材料の上に重なる部分又はセグメントを形成してもよい。層は、一定の又は可変の厚さを有してもよい。
本明細書で使用される用語「アルミニウム層」は、アルミニウムを含む層を意味する。アルミニウム層は、例えば、純アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウムを含有する何らか他の物質を含んでもよい。アルミニウム層は、例えば、１１００シリーズのアルミニウム（例えば、国際合金記号化制度（Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：ＩＡＤＳ）に準拠する１１００‐Ｏ、１１００‐Ｈ１２、１１００‐Ｈ１４、１１００‐Ｈ１６、１１００‐Ｈ１８、１１００‐Ｈ２２、１１００‐Ｈ２４、１１００‐Ｈ２６、１１００‐Ｈ２８、１１００‐Ｈ１１２、又は１１００‐Ｈ１１３アルミニウムのような市販のアルミニウム純合金）を含んでもよい。より一般的には、アルミニウム層は、例えば、１０００シリーズのアルミニウム合金（例えば、ＩＡＤＳに準拠するアルミニウム合金１０５０、１０６０、１１００、１１４５、１１９９、１２００、１２３０、又は１３５０）、２０００シリーズのアルミニウム合金（例えば、ＩＡＤＳに準拠するアルミニウム合金２００８、２０１１、２０１４、２０１７、２０１８、２０２４、２０２５、２０３６、２０４８、２０９０、２１１７、２１２４、２１２７、２１９５、２２１８、２２１９、２２２４、２３１９、２３２４、２５２４、又は２６１８）、３０００シリーズのアルミニウム合金（例えば、ＩＡＤＳに準拠するアルミニウム合金３００３、３００４、３００５、３１０２、又は３１０５）、５０００シリーズのアルミニウム合金（例えば、ＩＡＤＳに準拠するアルミニウム合金５００５、５０５０、５０５２、５０５６、５０５９、５０８３、５０８６、５１５４、５１８２、５１８３、５２５２、５２５４、５３５６、５３５７、５４５４、５４５６、５４５７、５５５４、５５５６、５６５２、５６５４、５６５７、又は５７５４）、６０００シリーズのアルミニウム合金（例えば、ＩＡＤＳに準拠する６００３、６００５、６００５Ａ、６００９、６０１０、６０１３、６０１６、６０５３、６０６０、６０６１、６０６２、６０６３、６０６６、６０７０、６０８２、６１０１、６１０５、６１１１、６１５１、６１６２、６２０１、６２０５、６２５３、６２６２、６３５１、６４６３、又は６９５１）、７０００シリーズのアルミニウム合金（例えば、ＩＡＤＳに準拠する７００１、７００５、７００８、７０２２、７０３９、７０４９、７０５０、７０５５、７０６８、７０７２、７０７５、７０７６、７０７９、７１０８、７１１６、７１２９、７１５０、７１７５、７１７８、又は７４７５）を含んでもよい。
純アルミニウム、アルミニウム合金、及び／又は上述のアルミニウムを含む他の物質は、高温処理（例えば、≧６００°Ｆ、≧６５０°Ｆ、≧６７５°Ｆ、又は≧７００°Ｆなど、熱可塑性処理又は一体化に必要とされる温度でありながら、純アルミニウム、アルミニウム合金、及び／又はアルミニウムを含む他の物質の溶融温度を下回る温度）に対応する。例えば、純アルミニウム、アルミニウム合金、及び／又は上述のアルミニウムを含む他の物質は、降伏強度が低い（例えば、≦７．２×１０３ゲージポンド毎平方インチ（ｐｓｉｇ）、≦５．８×１０３ｐｓｉｇ、≦５．１×１０３ｐｓｉｇ、又は≦４．３×１０３ｐｓｉｇ）場合があり、これにより、冷却中及び／又は冷却後、他の層の残留熱応力が減少する。他の要因も冷却中及び／又は冷却後に他の層の残留熱応力の減少を促進させることができる。この他の要因とは、純アルミニウム、アルミニウム合金、及び／又は上述のアルミニウムを含む他の物質の厚さ、純アルミニウム、アルミニウム合金、及び／又は上述のアルミニウムを含む他の物質の副層の存在及び数、並びに／或いは純アルミニウム、アルミニウム合金、及び／又は上述のアルミニウムを含む他の物質が特定の隣接層（例えば、ガラス複合材層）と直接接触しているかどうかなどである。
アルミニウム層の表面には、アルカリ脱脂、クロム酸陽極酸化（Ｃｈｒｏｍｉｃ Ａｃｉｄ Ａｎｏｄｉｚｉｎｇ）又はその他の陽極酸化処理、プライミング（例えば、ＢＲ１２７防錆下塗り剤を用いて）、ゾルゲル、及び／又はクロム硫酸（ｃｈｒｏｍｉｃ－ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ）内の酸洗浄などの表面処理が施され得る。この表面は、例えば、研磨によって粗くしてもよい。このような表面処理により、１つ又は複数のアルミニウム層と他の層との間の接合を強化することができる。
大幅な構造的支持をもたらすために、１つ又は複数のアルミニウム層に頼ることができる。通常、この場合、大幅な構造的支持をもたらすために１つ又は複数のアルミニウム層が頼りとされてない場合に比べて、１つ又は複数のアルミニウム層の数及び／又は厚さは大きい。大幅な構造的支持をもたらすように頼られているかどうかは別として、１つ又は複数のアルミニウム層の厚さは、例えば、≧０．００５インチ且つ≦０．０２０インチ（例えば、０．００５インチ、０．０１０インチ、０．０１５インチ、又は０．０２０インチ）であり得る。大幅な構造的支持をもたらすように頼られている場合、１つ又は複数のアルミニウム層の厚さは、０．００２０インチを上回る場合もある。
本明細書で使用される用語「複合材（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）」は、仕上がり状態で固形であり、互いに相溶せず、且つ化学的性質が異なる２つ以上の材料の、マクロスケールでの混合又は機械的組み合わせを意味する。
本明細書で使用される用語「粘着性（ｔｅｎａｃｉｔｙ）は、繊維の重量当たりの強度を意味し、典型的にグラム毎デニールで表される。
本明細書で使用される用語「繊維（ｆｉｂｅｒ）」は、（通常、結晶質の）固体の根本形態を意味する。この固体は、比較的高い粘着性、及び極めて高い長さ対直径の比率（例えば、数百以上対１）によって特徴付けられる。半合成繊維は、例えば、炭素又はガラスを使用して、繊維状に押し出された無機物質を含む。半合成繊維は、例えば、高重合体を使用して、繊維状に押し出された物質を含む。
本明細書で使用される用語「ガラス」は、非結晶質の、アモルファス状の固体を意味する。ガラスは、例えば、シリカ、ソーダ灰、及び石灰の混合物を含むセラミック材料を含んでもよい。ガラスは、例えば、Ｃガラス、Ｅガラス、Ｓガラス、又はＴガラスのうちの１つ又は複数を含んでもよい。ガラスは、例えば、ガラス繊維（例えば、繊維ガラス）の形態であってもよい。ガラスは、例えば、Ｓ‐２ガラス（例えば、Ｓ‐２ガラス繊維）を含んでもよい。
ガラス繊維は、織物又は非織物（例えば、刻まれたり、敷き詰められたり、ランダムに配向されたりする）であってもよい。織り繊維の強度は、織り繊維の織り及び／又は配向の種類によって変動し得る（例えば、織り繊維が平行に配向された場合、群としての織り繊維の強度は、その配向に対して平行な方向においてより高いはずである）。織りの種類は、例えば、平織（例えば、１×１）、綾織（例えば、２×２）、七子織、魚織り（ｆｉｓｈ ｗｅａｖｅ）、ハーネス織り（ｈａｒｎｅｓｓ ｗｅａｖｅ）、もじり織、朱子織、又は一方向性織り（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｗｅａｖｅ）であり得る。
本明細書で使用される用語「マトリックス」は、複合材の強度部材を共に保持する物質を意味し、この物質とは、複合材の２つ以上の材料のうちの１つである。
本明細書で使用される用語「樹脂」は、有機化合物の、半固体又は固体の複雑なアモルファス状の混合を意味する。
本明細書で使用される用語「モノマー」は、通常炭素を含み、分子量が比較的少なく、構造が単純な分子又は化合物を意味する。
本明細書で使用される用語「ポリマー」は、５つ以上の同一のモノマーの化学的結合によって形成されたマクロ分子を意味する。ポリマーは、例えば、無機又は有機であってもよい。有機ポリマーは、例えば、天然又は合成（例えば、人工）であってもよい。合成有機ポリマーは、例えば、無機又は有機であってもよい。
本明細書で使用される用語「高分子」は、≧５０００グラム／モルの分子量を有する有機ポリマーを意味する。
本明細書で使用される用語「熱可塑性」は、熱に曝されたときに軟化し、室温まで冷却されたときに元の状態に戻る、上記で規定された高分子を意味する。熱可塑性ポリマーは、例えば、非結晶又は半結晶であってもよい。熱可塑性ポリマーは、例えば、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、又はポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）のうちの１つ又は複数を含んでもよい。ポリアリールエーテルケトンは、例えば、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）、又はポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）のうちの１つ又は複数を含んでもよい。
本明細書で使用される用語「熱硬化性ポリマー」は、熱を加えると架橋し、不可逆的に凝固又は「固化（ｓｅｔ）」する、上記で規定された高分子を意味する。
本明細書で使用される用語「ガラス複合材層」は、ガラスを含む複合材を含む層を意味する。ガラスは、例えば、ガラス繊維の形態であってもよい。ガラス複合材層内のガラス繊維は、特定の配向をもたない（全方向性）場合があり、又は、１つ又は複数の方向に配向される（例えば、一方向性、双方向性、又は多方向性）場合がある。ガラス繊維は、整列していてもよく、連続的であってもよく、且つ／又は一方向性であってもよい。
ガラス複合材層は、例えば、マトリックスを含む。マトリックスは、例えば、樹脂を含む。樹脂は、例えば、熱可塑性ポリマーを含んでもよい。熱可塑性ポリマーは、例えば、ＰＥＥＫ（ＰＥＥＫは、比較的高いガラス転移温度（約２９０°Ｆ）及び融解温度（約６５０°Ｆ）を有し、高熱処理が可能である）、ＰＥＫＫ（ＰＥＫＫは、比較的高いガラス転移温度（約３１５°Ｆ）及び融解温度（約６４０°Ｆ）を有し、高熱処理が可能である）、又はその他の熱可塑性ポリマーのうちの１つ又は複数を含んでもよい。ガラス複合材層は、例えば、１つ又は複数のガラス繊維強化ポリマーを含んでもよい。ガラス複合材層は、例えば、１つ又は複数のガラス繊維強化熱可塑性プラスチックを含んでもよい。
本明細書で使用される用語「プリプレグ」は、熱可塑性樹脂などのマトリクス材料が成形実行前に繊維強化材に既に存在している、「予め含浸された」複合繊維の略語である。プリプレグ製造技術は、様々な商業用途のための複合部品の製造に用いることができる。この商業用途には、例えば、航空機及び／又は宇宙船の製造が含まれる。プリプレグ製造方法を用いた複合部品製造は、複合製品の製作において速度を制限する場合がある。
本明細書で使用される用語「プリプレグプライ」は、プリプレグファブリック（ｐｒｅｐｒｅｇ ｆａｂｒｉｃ）及びプリプレグテープの両方を含む。
１つ又は複数のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライの熱可塑性樹脂は、ガラス繊維のための結合をもたらす。熱可塑性樹脂は、十分に高いガラス転移温度、継続的使用温度、及び／又は晶子融点を示す場合があり、それにより、成形、型作り、及び／又は材料系の製造に関連するその他のプロセスのために、１つ又は複数のアルミニウム層（例えば、アルミニウム層１０２Ａ）を軟化させることが可能となる。
大幅な構造的支持をもたらすために、１つ又は複数のガラス複合材層に頼ることができる。通常、この場合、大幅な構造的支持をもたらすために１つ又は複数のガラス複合材層が頼りとされてない場合に比べて、１つ又は複数のガラス複合材層の数及び／又は厚さは大きい。
大幅な構造的支持をもたらすように頼られているかどうかは別として、１つ又は複数のガラス複合材層の厚さは、例えば、≧０．００２０インチ且つ≦０．００８０インチ（例えば、０．００２０インチ、０．００２５インチ、０．００３０インチ、０．００３５インチ、０．００４０インチ、０．００４５インチ、０．００５０インチ、０．００５５インチ、０．００６０インチ、０．００６５インチ、０．００７０インチ、０．００７５インチ、又は０．００８０インチ）であり得る。大幅な構造的支持をもたらすように頼られている場合、１つ又は複数のガラス複合材層の厚さは、０．００８０インチを上回る場合もある。
大幅な構造的支持をもたらすように頼られているかどうかは別として、１つ又は複数のガラス複合材層の副層の厚さは、例えば、≧０．００２０インチ且つ≦０．００４０インチ（例えば、０．００２０インチ、０．００２５インチ、０．００３０インチ、０．００３５インチ、又は０．００４０インチ）であり得る。大幅な構造的支持をもたらすように頼られている場合、１つ又は複数のガラス複合材副層の厚さは、０．００４０インチを上回る場合もある。
本明細書で使用される用語「隣接」は、「近傍又は直接接触」を意味する。
ガラス複合材層の樹脂は、アルミニウム層とガラス複合材層（例えば、アルミニウム層１０２Ａとガラス複合材層１０４Ａ）を直接接合することができる。この場合、ガラス複合材層１０４Ａは、アルミニウム層１０２Ａに隣接してもよく、アルミニウム層１０２Ａに直接接触してもよい。
追加的な層（図示せず）が、アルミニウム層１０２Ａとガラス複合材層１０４Ａとの間にあってもよい。この場合、ガラス複合材層１０４Ａは、アルミニウム層１０２Ａに隣接してもよいが、アルミニウム層１０２Ａに直接接触しないことがある。追加的な層は、アルミニウム層１０２Ａとガラス複合材層１０４Ａとの間の接合を改善することができる。追加的な層は、アルミニウム層１０２Ａとガラス合材層１０４Ａとの間の接合に関連する作用（例えば、熱収縮、熱膨張、歪み、又は応力）を少なくとも部分的に緩和することができる。
追加的な層は、例えば、接着層であってもよい。かような追加的な層のための材料を選択する際には、気を付けるべきである。なぜなら、例えば、一部の接着剤は、１つ又は複数の相互作用メカニズム（例えば、ガルバニック腐食）を介してアルミニウム層１０２Ａ及び／又はガラス複合材層１０４Ａと相互作用し得る銀或いはその他の元素又は化合物を含むからである。
本明細書で使用される用語「炭素」は、原子番号６の非金属元素のことを意味し、その任意のアイソトープが含まれる。
本明細書で使用される用語「炭素複合材層」は、炭素を含む複合材を含む層を意味する。炭素は、例えば、炭素繊維の形態であってもよい。炭素複合材層内の炭素繊維は、特定の配向をもたない（全方向性）場合があり、又は、１つ又は複数の方向に配向される（例えば、一方向性、双方向性、又は多方向性）場合がある。炭素繊維は、整列していてもよく、連続的であってもよく、且つ／又は一方向性であってもよい。
炭素繊維は、織物であってもよい。織り繊維の強度は、織り繊維の織り及び／又は配向の種類によって変動し得る（例えば、織り繊維が平行に配向された場合、群としての織り繊維の強度は、その配向に対して平行な方向においてより高いはずである）。織りの種類は、例えば、平織（例えば、１×１）、綾織（例えば、２×２）、七子織、魚織り、ハーネス織り、もじり織、朱子織、又は一方向性織りであり得る。
炭素複合材層は、例えば、マトリックスを含む。マトリックスは、例えば、樹脂を含む。樹脂は、例えば、熱可塑性ポリマーを含んでもよい。熱可塑性ポリマーは、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、又はその他の熱可塑性ポリマーのうちの１つ又は複数を含んでもよい。炭素複合材層は、例えば、１つ又は複数の炭素繊維強化ポリマーを含んでもよい。炭素複合材層は、例えば、１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プラスチックを含んでもよい。
１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライの熱可塑性樹脂は、炭素繊維のための結合をもたらす。熱可塑性樹脂は、十分に高いガラス転移温度、継続的使用温度、及び／又は晶子融点を示す場合があり、それにより、成形、型作り、及び／又は材料系の製造に関連するその他のプロセスのために、１つ又は複数のアルミニウム層（例えば、アルミニウム層１０２Ａ）を軟化させることが可能となる。
大幅な構造的支持をもたらすために、１つ又は複数の炭素複合材層に頼ることができる。通常、この場合、大幅な構造的支持をもたらすために１つ又は複数の炭素複合材層が頼りとされてない場合に比べて、１つ又は複数の炭素複合材層の数及び／又は厚さは大きい。
大幅な構造的支持をもたらすように頼られているかどうかは別として、１つ又は複数の炭素複合材層の厚さは、例えば、≧０．０４００インチ且つ≦０．０８００インチ（例えば、０．０４００インチ、０．０４３２インチ、０．０４４０インチ、０．０４５０インチ、０．０５００インチ、０．０５５０インチ、０．０６００インチ、０．０６５０インチ、０．０７００インチ、０．０７５０インチ、又は０．０８００インチ）であり得る。大幅な構造的支持をもたらすように頼られている場合、１つ又は複数の炭素複合材層の厚さは、０．０８００インチを上回る場合もある。
大幅な構造的支持をもたらすように頼られているかどうかは別として、１つ又は複数の炭素複合材層の副層の厚さは、例えば、≧０．００４０インチ且つ≦０．００８０インチ（例えば、０．００４０インチ、０．００４４インチ、０．００４５インチ、０．００５０インチ、０．００５４インチ、０．００５５インチ、０．００６０インチ、０．００６５インチ、０．００７０インチ、０．００７５インチ、又は０．００８０インチ）であり得る。大幅な構造的支持をもたらすように頼られている場合、１つ又は複数の炭素複合材副層の厚さは、０．００８０インチを上回る場合もある。
第１のガラス複合材層及び／又は１つ又は複数のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第１の熱可塑性樹脂を含んでもよく、第１の炭素複合材層及び／又は１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第２の熱可塑性樹脂を含んでもよく、第１の熱可塑性樹脂は、第２の熱可塑性樹脂と同じであってもよい。第１の熱可塑性樹脂が第２の熱可塑性樹脂と同じである場合、材料系の製造を簡略化することができる。第１のガラス複合材層及び／又は１つ又は複数のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライと、第１の炭素複合材層及び／又は１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライとの間の接合は、第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂との親和性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の故に、時間が経つとより均一となり、且つ／又はより安定し得る。
第１のガラス複合材層及び／又は１つ又は複数のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第１の熱可塑性樹脂を含んでもよく、第１の炭素複合材層及び／又は１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第２の熱可塑性樹脂を含んでもよく、第１の熱可塑性樹脂は、第２の熱可塑性樹脂と異なっていてもよい。第１の熱可塑性樹脂が第２の熱可塑性樹脂と異なっている場合、材料系の製造中、より多くの設計上のオプションが利用可能であり得る。第１のガラス複合材層及び／又は１つ又は複数のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライと、第１の炭素複合材層及び／又は１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライとの間の接合は、特に相互の化学的適合性を考慮して第１の熱可塑性樹脂及び第２の熱可塑性樹脂が選択された場合、初期段階で且つ／又は時間が経つとより強くなり得る。
１つ又は複数のガラス複合材層は、アルミニウム層と炭素複合材層との間の（例えば、直接的な）相互作用を防止するように構成され得る（例えば、ガラス複合材層１０４Ａは、アルミニウム層１０２Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間の相互作用を防止するように構成され得る）。１つ又は複数のガラス複合材層は、アルミニウム層と炭素複合材層との間の（例えば、直接的又は間接的な）相互作用に起因するガルバニック腐食を防止するように構成され得る（例えば、ガラス複合材層１０４Ａは、アルミニウム層１０２Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間の相互作用に起因するガルバニック腐食を防止するように構成され得る）。
１つ又は複数のガラス複合材層は、アルミニウム及び炭素複合材層における熱収縮の作用を少なくとも部分的に緩和することにより、且つ／又は、１つ又は複数のガラス複合材層内のガラス繊維の配向に関連する作用を通して、冷却中（例えば、一体化プロセス中）に、アルミニウム層と炭素複合材層との間の熱収縮の差に起因する熱応力を減少させるように構成され得る（例えば、ガラス複合材層１０４Ａは、冷却中に、アルミニウム層１０２Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間の熱収縮の差に起因する熱応力を減少させるように構成され得る）。１つ又は複数のガラス複合材層は、アルミニウム及び炭素複合材層における熱収縮の作用を少なくとも部分的に緩和することにより、且つ／又は、１つ又は複数のガラス複合材層内のガラス繊維の配向に関連する作用を通して、冷却後（例えば、一体化プロセスの後）に、アルミニウム層と炭素複合材層との間の冷却中の熱収縮の差に起因する残留熱応力を減少させるように構成され得る（例えば、ガラス複合材層１０４Ａは、冷却後に、アルミニウム層１０２Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間の冷却中の熱収縮の差に起因する残留熱応力を減少させるように構成され得る）。
１つ又は複数のガラス複合材層は、適合層として機能して、冷却中及び冷却後の両段階において、熱応力を減少させるように構成され得る。この適合機能は、隣接する層間の境界の近くの応力、その境界における応力、又はその境界にわたる応力の蓄積に起因して、隣接する層同士が分離することを回避する助けとなる。
ガラス複合材層の樹脂は、ガラス複合材層と炭素複合材層（例えば、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａ）を直接接合することができる。この場合、ガラス複合材層１０４Ａは、炭素複合材層１０６Ａに隣接してもよく、炭素複合材層１０６Ａに直接接触してもよい。
炭素複合材層の樹脂は、ガラス複合材層と炭素複合材層（例えば、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａ）を直接接合することができる。この場合、ガラス複合材層１０４Ａは、炭素複合材層１０６Ａに隣接してもよく、炭素複合材層１０６Ａに直接接触してもよい。
ガラス複合材層及び炭素複合材層の樹脂は、ガラス複合材層と炭素複合材層（例えば、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａ）を直接接合することができる。この場合、ガラス複合材層１０４Ａは、炭素複合材層１０６Ａに隣接してもよく、炭素複合材層１０６Ａに直接接触してもよい。
追加的な層（図示せず）が、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間にあってもよい。この場合、ガラス複合材層１０４Ａは、炭素複合材層１０６Ａに隣接してもよいが、炭素複合材層１０６Ａに直接接触しないことがある。追加的な層は、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間の接合を改善することができる。追加的な層は、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間の接合に関連する作用（例えば、熱収縮、熱膨張、歪み、又は応力）を少なくとも部分的に緩和することができる。
追加的な層は、例えば、接着層であってもよい。かような追加的な層のための材料を選択する際には、気を付けるべきである。なぜなら、例えば、一部の接着剤は、１つ又は複数の相互作用メカニズムを介してガラス複合材層１０４Ａ及び／又は炭素複合材層１０６Ａと相互作用し得る元素又は化合物を含むからである。
１つ又は複数の層が、所与のアルミニウム層と所与の炭素複合材層との間にあってもよい。この１つ又は複数の層は、例えば、１つ又は複数のガラス複合材層及び／又は１つ又は複数の接着層を含んでもよい。この１つ又は複数の層は、１つ又は複数のアルミニウム層と１つ又は複数の炭素複合材層との間の（例えば、直接的な）相互作用を防止するように構成され得る（例えば、アルミニウム層１０２Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間の相互作用を防止するように構成され得る）。この１つ又は複数の層は、１つ又は複数のアルミニウム層と１つ又は複数の炭素複合材層との間の（例えば、直接的又は間接的な）相互作用に起因するガルバニック腐食を防止するように構成され得る（例えば、アルミニウム層１０２Ａと炭素複合材層１０６Ａとの間の相互作用に起因するガルバニック腐食を防止するように構成される）。
図１Ｂは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系１００Ｂを示す。図１Ｂで示されるように、材料系１００Ｂは、アルミニウム層１０２Ｂ、アルミニウム層１０２Ｂに隣接するガラス複合材層１０４Ｂ、及びガラス複合材層１０４Ｂに隣接し、且つアルミニウム層１０２Ｂとは反対側の炭素複合材層１０６Ｂを含む。アルミニウム層１０２Ｂは、複数のアルミニウム副層１０２Ｂ１、１０２Ｂ２、１０２Ｂ３、１０２Ｂ４（例えば、１０２Ｂ１、１０２Ｂ２、．．．１０２Ｂｎ）を含み得る。アルミニウム副層の数（ｎ）は、例えば、２、３、４、５、６以上の副層であり得る。
アルミニウム層１０２Ｂ、ガラス複合材層１０４Ｂ、及び炭素複合材層１０６Ｂは、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。同様に、複数のアルミニウム副層１０２Ｂ１、１０２Ｂ２、１０２Ｂ３、１０２Ｂ４は、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。
図１Ｃは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系１００Ｃを示す。図１Ｃで示されるように、材料系１００Ｃは、アルミニウム層１０２Ｃ、アルミニウム層１０２Ｃに隣接するガラス複合材層１０４Ｃ、及びガラス複合材層１０４Ｃに隣接し、且つアルミニウム層１０２Ｃとは反対側の炭素複合材層１０６Ｃを含む。ガラス複合材層１０４Ｃは、複数のガラス複合材副層１０４Ｃ１、１０４Ｃ２、１０４Ｃ３、１０４Ｃ４（例えば、１０４Ｃ１、１０４Ｃ２、．．．１０４Ｃｎ）を含み得る。ガラス複合材副層の数（ｎ）は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２以上の副層であり得る。
アルミニウム層１０２Ｃ、ガラス複合材層１０４Ｃ、及び炭素複合材層１０６Ｃは、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。同様に、複数のガラス複合材副層１０４Ｃ１、１０４Ｃ２、１０４Ｃ３、１０４Ｃ４は、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。
図１Ｄは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系１００Ｄを示す。図１Ｄで示されるように、材料系１００Ｄは、アルミニウム層１０２Ｄ、アルミニウム層１０２Ｄに隣接するガラス複合材層１０４Ｄ、及びガラス複合材層１０４Ｄに隣接し、且つアルミニウム層１０２Ｄとは反対側の炭素複合材層１０６Ｄを含む。炭素複合材層１０６Ｄは、複数の炭素複合材副層１０６Ｄ１、１０６Ｄ２、１０６Ｄ３、１０６Ｄ４（例えば、１０６Ｄ１、１０６Ｄ２、．．．１０６Ｄｎ）を含み得る。炭素複合材副層の数（ｎ）は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２以上の副層（例えば、８、１６、２４、３２、４０、又は６４の副層）であり得る。
アルミニウム層１０２Ｄ、ガラス複合材層１０４Ｄ、及び炭素複合材層１０６Ｄは、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。同様に、複数の炭素複合材副層１０６Ｄ１、１０６Ｄ２、１０６Ｄ３、１０６Ｄ４は、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。
図１Ｅは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系１００Ｅを示す。図１Ｅで示されるように、材料系１００Ｅは、アルミニウム層１０２Ｅ、アルミニウム層１０２Ｅに隣接するガラス複合材層１０４Ｅ、及びガラス複合材層１０４Ｅに隣接し、且つアルミニウム層１０２Ｅとは反対側の炭素複合材層１０６Ｅを含む。アルミニウム層１０２Ｅは、複数のアルミニウム副層１０２Ｅ１、１０２Ｅ２（例えば、１０２Ｅ１、１０２Ｅ２、．．．１０２Ｅｎ）を含んでもよい。アルミニウム副層の数（ｎ）は、例えば、２、３、４、５、６以上の副層であり得る。ガラス複合材層１０４Ｅは、複数のガラス複合材副層１０４Ｅ１、１０４Ｅ２、１０４Ｅ３、１０４Ｅ４（例えば、１０４Ｅ１、１０４Ｅ２、．．．１０４Ｅｏ）を含み得る。ガラス複合材副層の数（ｏ）は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２以上の副層であり得る。炭素複合材層１０６Ｅは、複数の炭素複合材副層１０６Ｅ１、１０６Ｅ２、１０６Ｅ３（例えば、１０６Ｅ１、１０６Ｅ２、．．．１０６Ｅｐ）を含み得る。炭素複合材副層の数（ｐ）は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２以上の副層（例えば、８、１６、２４、３２、４０、又は６４の副層）であり得る。
アルミニウム副層の数は、ガラス複合材副層の数と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。アルミニウム副層の数は、炭素複合材副層の数と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。ガラス複合材副層の数は、炭素複合材副層の数と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
アルミニウム層１０２Ｅ、ガラス複合材層１０４Ｅ、及び炭素複合材層１０６Ｅは、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。複数のアルミニウム副層１０２Ｅ１、１０２Ｅ２は、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。複数のガラス複合材副層１０４Ｅ１、１０４Ｅ２、１０４Ｅ３、１０４Ｅ４は、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。複数の炭素複合材副層１０６Ｅ１、１０６Ｅ２、１０６Ｅ３は、同じ厚さを有してもよく、又は異なる厚さを有してもよい。
ガラス複合材層（例えば、ガラス複合材層１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄ、１０４Ｅ）は、第１の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。炭素複合材層（例えば、炭素複合材層１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ、１０６Ｅ）は、第２の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、第２の熱可塑性樹脂と同じであってもよい。第１の熱可塑性樹脂は、第２の熱可塑性樹脂と異なっていてもよい。
第１の熱可塑性樹脂は、ガラス複合材層と炭素複合材層（例えば、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａ）を接合することができる。第２の熱可塑性樹脂は、ガラス複合材層と炭素複合材層（例えば、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａ）を接合することができる。第１及び第２の熱可塑性樹脂は、ガラス複合材層と炭素複合材層（例えば、ガラス複合材層１０４Ａと炭素複合材層１０６Ａ）を接合することができる。
図２Ａは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系２００Ａを示す。図２Ａに示されるように、材料系２００Ａは、第１のアルミニウム層２０２Ａ、第１のアルミニウム層２０２Ａに隣接する第１のガラス複合材層２０４Ａ、第１のガラス複合材層２０４Ａに隣接し、且つ第１のアルミニウム層２０２Ａとは反対側の第１の炭素複合材層２０６Ａ、及び第１の炭素複合材層２０６Ａに隣接し、且つ第１のガラス複合材層２０４Ａとは反対側の第２のガラス複合材層２０８Ａを含む。
第２のガラス複合材層２０８Ａは、複数の第２のガラス複合材副層（図示せず）を含んでもよい。第２のガラス複合材副層の数は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２以上の副層であり得る。副層は、それぞれ又はすべて、１つ又は複数のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよい。
第１のガラス複合材層２０４Ａは、１つ又は複数の第１のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、第１のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第１の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第１の炭素複合材層２０６Ａは、１つ又は複数の第１の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、第１の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第２の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第２のガラス複合材層２０８Ａは、１つ又は複数の第２のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、第２のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第３の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、第２の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第１の熱可塑性樹脂は、第３の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第２の熱可塑性樹脂は、第３の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第３の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第３の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第３の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第３の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。
図２Ｂは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系２００Ｂを示す。図２Ｂで示されているように、材料系２００Ｂは、第１のアルミニウム層２０２Ｂ、第１のアルミニウム層２０２Ｂに隣接する第１のガラス複合材層２０４Ｂ、第１のガラス複合材層２０４Ｂに隣接し、且つ第１のアルミニウム層２０２Ｂとは反対側の第１の炭素複合材層２０６Ｂ、第１の炭素複合材層２０６Ｂに隣接し、且つ第１のガラス複合材層２０４Ｂとは反対側の第２のガラス複合材層２０８Ｂ、及び第２のガラス複合材層２０８Ｂに隣接し、且つ第１の炭素複合材層２０６Ｂとは反対側の第２のアルミニウム層２１０Ｂを含む。
第２のアルミニウム層２１０Ｂは、複数の第２のアルミニウム副層（図示せず）を含んでもよい。第２のアルミニウム副層の数は、例えば、２、３、４、５、６以上の副層であり得る。
図２Ｃは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系２００Ｃを示す。図２Ｃで示されているように、材料系２００Ｃは、第１のアルミニウム層２０２Ｃ、第１のアルミニウム層２０２Ｃに隣接する第１のガラス複合材層２０４Ｃ、第１のガラス複合材層２０４Ｃに隣接し、且つ第１のアルミニウム層２０２Ｃとは反対側の第１の炭素複合材層２０６Ｃ、第１の炭素複合材層２０６Ｃに隣接し、且つ第１のガラス複合材層２０４Ｃとは反対側の第２のガラス複合材層２０８Ｃ、及び第２のガラス複合材層２０８Ｃに隣接し、且つ第１の炭素複合材層２０６Ｃとは反対側の第２の炭素複合材層２１２Ｃを含む。
第２の炭素複合材層２１２Ｃは、複数の第２の炭素複合材副層（図示せず）を含んでもよい。第２の炭素複合材副層の数は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２以上の副層（例えば、８、１６、２４、３２、４０、又は６４の副層）であり得る。副層は、それぞれ又はすべて、１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよい。
第１のガラス複合材層２０４Ｃは、１つ又は複数の第１のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、第１のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第１の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第１の炭素複合材層２０６Ｃは、１つ又は複数の第１の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、第１の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第２の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第２のガラス複合材層２０８Ｃは、１つ又は複数の第２のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、第２のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第３の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第２の炭素複合材層２１２Ｃは、１つ又は複数の第２の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、第２の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第４の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、第２の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第１の熱可塑性樹脂は、第３の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第１の熱可塑性樹脂は、第４の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第２の熱可塑性樹脂は、第３の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第２の熱可塑性樹脂は、第４の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第３の熱可塑性樹脂は、第４の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第２の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第３の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第３の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第３の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第３の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第４の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第４の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第４の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第４の熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。
図２Ｄは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系２００Ｄを示す。図２Ｄに示すように、材料系２００Ｄは、第１のアルミニウム層２０２Ｄ、第１のアルミニウム層２０２Ｄに隣接する第１のガラス複合材層２０４Ｄ、第１のガラス複合材層２０４Ｄに隣接し、且つ第１のアルミニウム層２０２Ｄとは反対側の第１の炭素複合材層２０６Ｄ、第１の炭素複合材層２０６Ｄに隣接し、且つ第１のガラス複合材層２０４Ｄとは反対側の第２のガラス複合材層２０８Ｄ、第２のガラス複合材層２０８Ｄに隣接し、且つ第１の炭素複合材層２０６Ｄとは反対側の第２のアルミニウム層２１０Ｄ、第２のアルミニウム層２１０Ｄに隣接し、且つ第２のガラス複合材層２０８Ｄとは反対側の第３のガラス複合材層２１４Ｄ、第３のガラス複合材層２１４Ｄに隣接し、且つ第２のアルミニウム層２１０Ｄとは反対側の第２の炭素複合材層２１６Ｄ、第２の炭素複合材層２１６Ｄに隣接し、且つ第３のガラス複合材層２１４Ｄとは反対側の第４のガラス複合材層２１８Ｄ、及び／又は第４のガラス複合材層２１８Ｄに隣接し、且つ第２の炭素複合材層２１６Ｄとは反対側の第３のアルミニウム層２２０Ｄを含む。
各アルミニウム層は、複数のアルミニウム副層（図示せず）を含み得る。アルミニウム副層の数は、例えば、２、３、４、５、６以上の副層であり得る。各ガラス複合材層は、複数のガラス複合材副層（図示せず）を含み得る。ガラス複合材副層の数は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２以上の副層であり得る。各炭素複合材層は、複数の炭素複合材副層（図示せず）を含み得る。炭素複合材副層の数は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２以上の副層（例えば、８、１６、２４、３２、４０、又は６４の副層）であり得る。
ガラス複合材層は、それぞれ又はすべて、１つ又は複数の第１のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、第１のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第１の熱可塑性樹脂を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。第１の熱可塑性樹脂は、任意の他のガラス複合材層又は炭素複合材層内の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
炭素複合材層は、それぞれ又はすべて、１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第２の熱可塑性樹脂を含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、任意の他の炭素複合材層又はガラス複合材層内の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
図２Ｅは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る材料系２００Ｅを示す。図２Ｅに示すように、材料系２００Ｅは、第１のアルミニウム層２０２Ｅ、第１のアルミニウム層２０２Ｅに隣接する第１のガラス複合材層２０４Ｅ、第１のガラス複合材層２０４Ｅに隣接し、且つ第１のアルミニウム層２０２Ｅとは反対側の第１の炭素複合材層２０６Ｅ、第１の炭素複合材層２０６Ｅに隣接し、且つ第１のガラス複合材層２０４Ｅとは反対側の第２のガラス複合材層２０８Ｅ、第２のガラス複合材層２０８Ｅに隣接し、且つ第１の炭素複合材層２０６Ｅとは反対側の第２のアルミニウム層２１２Ｅ、第２のアルミニウム層２１２Ｅに隣接し、且つ第２のガラス複合材層２０８Ｅとは反対側の第３のガラス複合材層２２２Ｅ、第３のガラス複合材層２２２Ｅに隣接し、且つ第２のアルミニウム層２１２Ｅとは反対側の第３の炭素複合材層２２４Ｅ、及び／又は第３の炭素複合材層２２４Ｅに隣接し、且つ第３のガラス複合材層２２２Ｅとは反対側の第４のガラス複合材層２２６Ｅを含む。
第１のアルミニウム層２０２Ｅは、複数の第１のアルミニウム副層（図示せず）を含んでもよい。第１のアルミニウム副層の数は、例えば、２、３、４、５、６以上の副層であり得る。各ガラス複合材層は、複数のガラス複合材副層（図示せず）を含み得る。ガラス複合材副層の数は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２以上の副層であり得る。各炭素複合材層は、複数の炭素複合材副層（図示せず）を含み得る。炭素複合材副層の数は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２以上の副層（例えば、８、１６、２４、３２、４０、又は６４の副層）であり得る。
ガラス複合材層は、それぞれ又はすべて、１つ又は複数のガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、ガラス繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第１の熱可塑性樹脂を含んでもよい。ガラス複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。ガラス複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第１の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。ガラス複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第１の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。ガラス複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第１の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。ガラス複合材層のそれぞれにおいて、第１の熱可塑性樹脂は、任意の他のガラス複合材層又は炭素複合材層内の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
炭素複合材層は、それぞれ又はすべて、１つ又は複数の炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライを含んでもよく、炭素繊維強化熱可塑性プリプレグプライは、第２の熱可塑性樹脂を含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫを含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、ＰＥＫＫを含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＩ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれ又はすべてにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＩ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、又はＰＰＳのうちの１つ又は複数を含んでもよい。炭素複合材層のそれぞれにおいて、第２の熱可塑性樹脂は、任意の他の炭素複合材層又はガラス複合材層内の熱可塑性樹脂と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
図３Ａは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る、第１の層を成形ツール（例えば、マンドレル）上にレイアップすることを示す。図３Ａで示されているように、第１の層３０２は、成形ツール３００上にレイアップされ得る。成形ツール３００は、実質的にどんな形でもよい。第１の層３０２は、例えば、アルミニウム層、ガラス複合材層、又は炭素複合材層を含んでもよい。成形ツール３００から材料系をその後取り除くことを容易にするため、成形ツール３００と第１の層３０２との間で分離膜又は類似物が使用され得る。第１の層３０２は、２つ以上の副層（図示せず）を含んでもよい。
図３Ｂは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る、第２の層を図３Ａの第１の層上にレイアップすることを示す。図３Ｂで示されているように、第２の層３０４が第１の層３０２上にレイアップされ、積層体３１８（図３Ｄ参照）の第１の部分が形成され得る。第２の層３０４は、（ガルバニック腐食に対する懸念の故に）アルミニウム層が炭素複合材層に直接接触しない限り、例えば、アルミニウム層、ガラス複合材層、又は炭素複合材層を含んでもよい。第２の層３０４は、２つ以上の副層（図示せず）を含んでもよい。第２の層３０４の形状は、第１の層３０２の形状と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第２の層３０４の厚さは、第１の層３０２の厚さと同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
積層体３１８は、第１の層３０２と第２の層３０４との間に追加的な層（図示せず）を含んでもよい。追加的な層は、第１の層３０２と第２の層３０４との接合を改善することができる。追加的な層は、例えば、接着層であってもよい。この場合、第２の層３０４は、第１の層３０２に隣接してもよいが、第１の層３０２に直接接触しないことがある。かような追加的な層のための材料を選択する際には、気を付けるべきである。なぜなら、例えば、一部の材料は、１つ又は複数の相互作用メカニズムを介して第１の層３０２及び／又は第２の層３０４と相互作用し得る元素又は化合物を含むからである。
図３Ｃは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る、第３の層を図３Ｂの第２の層上にレイアップすることを示す。図３Ｃで示されているように、第３の層３０６が第２の層３０４上にレイアップされ、積層体３１８の第２の部分が形成され得る。第３の層３０６は、（ガルバニック腐食に関する懸念の故に）アルミニウム層が炭素複合材層に直接接触しない限り、例えば、アルミニウム層、ガラス複合材層、又は炭素複合材層を含んでもよい。第３の層３０６は、２つ以上の副層（図示せず）を含んでもよい。第３の層３０６の形状は、第１の層３０２の形状と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第３の層３０６の厚さは、第１の層３０２の厚さと同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第３の層３０６の形状は、第２の層３０４の形状と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。第３の層３０６の厚さは、第２の層３０４の厚さと同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
積層体３１８は、第２の層３０４と第３の層３０６との間に追加的な層（図示せず）を含んでもよい。追加的な層は、第２の層３０４と第３の層３０６との接合を改善することができる。追加的な層は、例えば、接着層であってもよい。この場合、第３の層３０６は、第２の層３０４に隣接してもよいが、第２の層３０４に直接接触しないことがある。かような追加的な層のための材料を選択する際には、気を付けるべきである。なぜなら、例えば、一部の材料は、１つ又は複数の相互作用メカニズムを介して第２の層３０４及び／又は第３の層３０６と相互作用し得る元素又は化合物を含むからである。
ガルバニック腐食に対する懸念に対処することに加えて、ガラス複合材層は、適合層として機能し、ガラス複合材層に隣接する層の中の歪み及び／又はガラス複合材層に隣接する層間の応力を減少させることができる（例えば、一方の側にアルミニウム層があり、他方の側に炭素繊維層がある）。かような適合層は、ガラス複合材層に隣接する層に関連する作用（例えば、熱収縮、熱膨張、歪み、又は応力）を少なくとも部分的に緩和させるか、且つ／又は、ガラス複合材層内のガラス繊維の配向に関連する作用を通して、層間の歪み及び／又は応力を減少させることができる。
所望の層の積層が得られるまで、層の追加が継続され得る。レイアップは、手動及び／又は自動で行われ得る。
アルミニウム層の表面には、アルカリ脱脂、クロム酸陽極酸化又はその他の陽極酸化処理、プライミング（例えば、ＢＲ１２７防錆下塗り剤を用いて）、ゾルゲル、及び／又はクロム硫酸内の酸洗浄などの表面処理が施され得る。この表面は、例えば、研磨によって粗くしてもよい。
積層体３１８は、成形ツール（例えば、マンドレル）上で（例えば、真空バッグを用いて）バギングされ得る。
積層及び一体化には、固定式圧縮成形（例えば、オートクレーブ）又は継続的圧縮成形（例えば、オートクレーブ外で又は真空バッグのみの使用）が用いられてもよい。
図３Ｄは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る、第１の炭素複合材層、第１のガラス複合材層、第２の炭素複合材層、第２のガラス複合材層、及び／又はアルミニウム層を含む積層体３１８を示す。図３Ｄで示されているように、積層体３１８を得るために、第１の炭素複合材層３０８は、成形ツール３００上にレイアップされ得、第１のガラス複合材層３１０は、第１の炭素複合材層３０８上にレイアップされ得、第２の炭素複合材層３１２は、第１のガラス複合材層３１０上にレイアップされ得、第２のガラス複合材層３１４は、第２の炭素複合材層３１２上にレイアップされ得、且つ／又はアルミニウム層３１６は、第２のガラス複合材層３１４上にレイアップされ得る。
第１のガラス複合材層３１０は、第１の炭素複合材層３０８に隣接してもよく、第２の炭素複合材層３１２は、第１のガラス複合材層３１０に隣接してもよく、第２のガラス複合材層３１４は、第２の炭素複合材層３１２に隣接してもよく、且つ／又はアルミニウム層３１６は、第２のガラス複合材層３１４に隣接してもよい。
第１の炭素複合材層３０８、第１のガラス複合材層３１０、第２の炭素複合材層３１２、第２のガラス複合材層３１４、又はアルミニウム層３１６のうちの１つ又は複数は、２つ以上の副層（図示せず）を含んでもよい。
積層体３１８は、第１の炭素複合材層３０８と第１のガラス複合材層３１０との間に、第１のガラス複合材層３１０と第２の炭素複合材層３１２との間に、第２の炭素複合材層３１２と第２のガラス複合材層３１４との間に、且つ／又は第２のガラス複合材層３１４とアルミニウム層３１６との間に追加的な層（図示せず）を含んでもよい。追加的な層は、関連する隣接する層同士の接合を改善することができる。追加的な層は、例えば、接着層であってもよい。この場合、層同士は、互いに隣接してもよいが、直接接触しないことがある。かような追加的な層のための材料を選択する際には、気を付けるべきである。なぜなら、例えば、一部の材料は、１つ又は複数の相互作用メカニズムを介して他の層と相互作用し得る元素又は化合物を含むからである。
第１のガラス複合材層３１０又は第２のガラス複合材層３１４の一方又は両方が、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを含んでもよい。１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライは、アルミニウム層３１６を軟化するのに十分な温度で一体化することができる。１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することは、例えば、オートクレーブ内で行うことができる。
第１のガラス複合材層３１０又は第２のガラス複合材層３１４の一方又は両方の１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することは、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を≧６００°Ｆ、≧６５０°Ｆ、≧６７５°Ｆ、又は≧７００°Ｆ（例えば、７０７°Ｆ±９°Ｆ又は７１０°Ｆ±１０°Ｆ）まで上昇させることと、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの圧力を≧５０ｐｓｉｇ、≧１００ｐｓｉｇ、≧１５０ｐｓｉｇ、≧２００ｐｓｉｇ、≧２５０ｐｓｉｇ、又は≦３００ｐｓｉｇ（例えば、１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇ又は最低２９０ｐｓｉｇ）まで上昇させることと、並びに／或いは温度及び圧力を≧５分間、≧１０分間、≧１５分間、又は≧２０分間（例えば、２０分＋１５分／－５分）保持することを含む。例えば、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を７１０°Ｆ±１０°Ｆまで上昇させ、圧力を１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの範囲内で２０分＋１５分／－５分保持してもよい。例えば、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を７０７°Ｆ±９°Ｆまで上昇させ、圧力を最低２９０ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの温度及び圧力の範囲内で最低６分保持してもよい。
第１のガラス複合材層３１０又は第２のガラス複合材層３１４の一方又は両方の１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することは、積層体３１８の温度を≧６００°Ｆ、≧６５０°Ｆ、≧６７５°Ｆ、又は≧７００°Ｆ（例えば、７０７°Ｆ±９°Ｆ又は７１０°Ｆ±１０°Ｆ）まで上昇させることと、積層体３１８の圧力を≧５０ｐｓｉｇ、≧１００ｐｓｉｇ、≧１５０ｐｓｉｇ、≧２００ｐｓｉｇ、≧２５０ｐｓｉｇ、又は≦３００ｐｓｉｇ（例えば、１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇ又は最低２９０ｐｓｉｇ）まで上昇させることと、並びに／或いは温度及び圧力を≧５分間、≧１０分間、≧１５分間、又は≧２０分間（例えば、２０分＋１５分／－５分）保持することを含む。例えば、積層体３１８の温度を７１０°Ｆ±１０°Ｆまで上昇させ、圧力を１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの温度及び圧力の範囲内で２０分＋１５分／－５分保持してもよい。例えば、積層体３１８の温度を７０７°Ｆ±９°Ｆまで上昇させ、圧力を最低２９０ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの温度及び圧力の範囲内で最低６分保持してもよい。
第１の炭素複合材層３０８又は第２の炭素複合材層３１２の一方又は両方が、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを含んでもよい。１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライは、アルミニウム層３１６を軟化するのに十分な温度で一体化することができる。１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することは、例えば、オートクレーブ内で行うことができる。
第１の炭素複合材層３０８又は第２の炭素複合材層３１２の一方又は両方の１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することは、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を≧６００°Ｆ、≧６５０°Ｆ、≧６７５°Ｆ、又は≧７００°Ｆ（例えば、７０７°Ｆ±９°Ｆ又は７１０°Ｆ±１０°Ｆ）まで上昇させることと、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの圧力を≧５０ゲージポンド毎平方インチ（ｐｓｉｇ）、≧１００ｐｓｉｇ、≧１５０ｐｓｉｇ、≧２００ｐｓｉｇ、≧２５０ｐｓｉｇ、又は≦３００ｐｓｉｇ（例えば、１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇ又は最低２９０ｐｓｉｇ）まで上昇させることと、並びに／或いは温度及び圧力を≧５分間、≧１０分間、≧１５分間、又は≧２０分間（例えば、２０分＋１５分／－５分）保持することを含む。例えば、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を７１０°Ｆ±１０°Ｆまで上昇させ、圧力を１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの範囲内で２０分＋１５分／－５分保持してもよい。例えば、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を７０７°Ｆ±９°Ｆまで上昇させ、圧力を最低２９０ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの温度及び圧力の範囲内で最低６分保持してもよい。
第１の炭素複合材層３０８又は第２の炭素複合材層３１２の一方又は両方の１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することは、積層体３１８の温度を≧６００°Ｆ、≧６５０°Ｆ、≧６７５°Ｆ、又は≧７００°Ｆ（例えば、７０７°Ｆ±９°Ｆ又は７１０°Ｆ±１０°Ｆ）まで上昇させることと、積層体３１８の圧力を≧５０ｐｓｉｇ、≧１００ｐｓｉｇ、≧１５０ｐｓｉｇ、≧２００ｐｓｉｇ、≧２５０ｐｓｉｇ、又は≦３００ｐｓｉｇ（例えば、１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇ又は最低２９０ｐｓｉｇ）まで上昇させることと、並びに／或いは温度及び圧力を≧５分間、≧１０分間、≧１５分間、又は≧２０分間（例えば、２０分＋１５分／－５分）保持することを含む。例えば、積層体３１８の温度を７１０°Ｆ±１０°Ｆまで上昇させ、圧力を１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの温度及び圧力の範囲内で２０分＋１５分／－５分保持してもよい。例えば、積層体３１８の温度を７０７°Ｆ±９°Ｆまで上昇させ、圧力を最低２９０ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの温度及び圧力の範囲内で最低６分保持してもよい。
かような熱可塑性プリプレグプライは、事前に生産しておき、例えば、押紙と共にロール上で保管することができる。熱可塑性プリプレグプライ用のプリプレグテープは、一方向性である場合、例えば、押出又は引出によって生産することができる。
熱可塑性プリプレグプライは、一体化する前に（例えば、オーブンの中で）乾燥させることができる。例えば、熱可塑性プリプレグプライは、一体化する前、最低１０分間２５０°Ｆで乾燥させてもよい。
第１のガラス複合材層３１０又は第２のガラス複合材層３１４の一方又は両方が、第１の熱可塑性樹脂を含んでもよい。材料系を製造する際に積層体３１８を一体化するように、積層体３１８の温度及び圧力を調節することができる。積層体３１８の温度及び圧力を調節することは、第１の熱可塑性樹脂の温度を≧６００°Ｆ、≧６５０°Ｆ、≧６７５°Ｆ、又は≧７００°Ｆ（例えば、７０７°Ｆ±９°Ｆ又は７１０°Ｆ±１０°Ｆ）まで上昇させることと、第１の熱可塑性樹脂の圧力を≧５０ｐｓｉｇ、≧１００ｐｓｉｇ、≧１５０ｐｓｉｇ、≧２００ｐｓｉｇ、≧２５０ｐｓｉｇ、又は≦３００ｐｓｉｇ（例えば、１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇ又は最低２９０ｐｓｉｇ）まで上昇させることと、並びに／或いは温度及び圧力を≧５分間、≧１０分間、≧１５分間、又は≧２０分間（例えば、２０分＋１５分／－５分）保持することを含む。例えば、第１の熱可塑性樹脂の温度を７１０°Ｆ±１０°Ｆまで上昇させ、圧力を１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの範囲内で２０分＋１５分／－５分保持してもよい。例えば、第１の熱可塑性樹脂の温度を７０７°Ｆ±９°Ｆまで上昇させ、圧力を最低２９０ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの温度及び圧力の範囲内で最低６分保持してもよい。
第１の炭素複合材層３０８又は第２の炭素複合材層３１２の一方又は両方が、第２の熱可塑性樹脂を含んでもよい。材料系を製造する際に積層体３１８を一体化するように、第２の熱可塑性樹脂の温度及び圧力を調節することができる。積層体３１８の温度及び圧力を調節することは、第２の熱可塑性樹脂の温度を≧６００°Ｆ、≧６５０°Ｆ、≧６７５°Ｆ、又は≧７００°Ｆ（例えば、７０７°Ｆ±９°Ｆ又は７１０°Ｆ±１０°Ｆ）まで上昇させることと、第２の熱可塑性樹脂の圧力を≧５０ｐｓｉｇ、≧１００ｐｓｉｇ、≧１５０ｐｓｉｇ、≧２００ｐｓｉｇ、≧２５０ｐｓｉｇ、又は≦３００ｐｓｉｇ（例えば、１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇ又は最低２９０ｐｓｉｇ）まで上昇させることと、並びに／或いは温度及び圧力を≧５分間、≧１０分間、≧１５分間、又は≧２０分間（例えば、２０分＋１５分／－５分）保持することを含む。例えば、第２の熱可塑性樹脂の温度を７１０°Ｆ±１０°Ｆまで上昇させ、圧力を１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの範囲内で２０分＋１５分／－５分保持してもよい。例えば、第２の熱可塑性樹脂の温度を７０７°Ｆ±９°Ｆまで上昇させ、圧力を最低２９０ｐｓｉｇに調節し、次いで温度及び圧力をそれらの温度及び圧力の範囲内で最低６分保持してもよい。
アルミニウム層３１６を軟化させるのに十分な温度で１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することについての、又は、積層体３１８を一体化するように積層体３１８の温度及び圧力を調節することについての温度対時間のプロファイルには、３つのフェーズ、すなわち、加熱フェーズ（概して正の傾斜）、保持フェーズ（概して傾斜ゼロ）、及び冷却フェーズ（概して負の傾斜）がある。加熱フェーズでは、昇温速度は、ほぼどんな値（例えば、Ｆ°／分）であってもよい。保持フェーズでは、温度及び圧力は、所定の帯域内で又は所定の最低値を越えて実質的に一定に保持され得る。冷却フェーズでは、例えば、熱誘起応力、結晶度の問題、装備の限界についての懸念により、降温速度（例えば、Ｆ°／分）が制限される場合がある。追加的に又は代替的に、温度が著しく下がるまで、圧力帯域を維持する必要がある場合がある。
図４Ａは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る、アルミニウム層を軟化するのに十分な温度で１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化するための、又は、材料系を製作する際に積層体を一体化するように積層体の温度及び圧力を調節するための、温度対時間のプロファイルを示す。図４Ａで示されているように、加熱フェーズでは、昇温速度は、ほぼどんな値であってもよく、保持フェーズでは、温度（例えば、硬化温度）は、所定の帯域内（例えば、７０７°Ｆ±９°Ｆ又は７１０°Ｆ±１０°Ｆ）で実質的に一定に保持されてもよく、冷却フェーズでは、降温速度は、温度が著しく減少するまで（例えば、温度が≦２５０°Ｆに至るまで）、制限（例えば、≦１００°Ｆ／分）されてもよい。
図４Ｂは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る、アルミニウム層を軟化するのに十分な温度で１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化するための、又は、材料系を製作する際に積層体を一体化するように積層体の温度及び圧力を調節するための、圧力対時間のプロファイルを示す。図４Ｂで示されているように、加熱フェーズでは、圧力は低く、保持フェーズでは、圧力は、所定の帯域内（例えば、２０分＋１５分／－５分にわたって１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇ又は最低６分間にわたって最低２９０ｐｓｉｇ）で実質的に一定に保持されてもよく、冷却フェーズでは、温度が著しく減少するまで圧力帯域が維持されなければならない場合がある（例えば、温度が≦２５０°Ｆに至るまで１００ｐｓｉｇ±５ｐｓｉｇ又は最低２９０ｐｓｉｇ）。
図４Ｂで示されるように、調節圧力への圧力増加及び／又は調節圧力からの圧力減少は、比較的迅速であり得る。圧力グラフの先端及び／又は後端がよりゆるやかなスロープとなるように、調節圧力への圧力増加及び／又は調節圧力からの圧力減少は、比較的緩慢であってもよい。調節圧力への圧力増加及び／又は調節圧力からの圧力減少は、一連のより小さな工程で行われてもよい。
図４Ｃは、開示された材料系の幾つかの実施例に係る、アルミニウム層を軟化するのに十分な温度で１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化するための、又は、積層体の温度及び圧力を調節するための、温度及び圧力対時間のプロファイルを示す。図４Ｃで示されているように、加熱フェーズでは、昇温速度は、ほぼどんな値であってもよく、保持フェーズでは、温度（例えば、硬化温度）及び圧力は、所定の帯域又は所定の最小値（例えば、７０７°Ｆ±９°Ｆ及び最低６分間にわたって最低２９０ｐｓｉｇ）で実質的に一定に保持されてもよく、冷却フェーズでは、降温速度は、温度が著しく減少するまで（例えば、温度が≦４１０°Ｆに至るまで）、制限（例えば、≦１０８°Ｆ／分）されてもよく、且つ／又は最低圧力は、温度が著しく減少するまで維持されなければならない場合がある（例えば、温度が≦２４８°Ｆに至るまで最低２９０ｐｓｉｇ）。
加熱フェーズの間、温度が安定化且つ／又は標準化されるように加熱を一時中断することができ、次いで、加熱を継続することができる（例えば、滞留温度で加熱プロファイルにおける浸漬又はプレ一体化工程を効果的につくる。図示せず）。同様に、冷却フェーズの間、温度が安定化且つ／又は標準化されることを可能にするように冷却を一時中断することができ、次いで、冷却を継続することができる（例えば、冷却プロファイルにおける浸漬又はポスト一体化工程を効果的につくる。図示せず）。
様々な構成要素の断面形状を有する材料系を生成することができる。材料系は、例えば、円形且つ中実（例えば、ロッド）、円形且つ中空（例えば、チューブ）、四角形且つ中実、又は四角形且つ中空の断面を有してもよい。材料系は、例えば、ブレード、帽子、並びに／或いは大文字Ｃ、Ｉ、Ｌ、Ｔ、Ｕ、又はＺに類似する断面を有してもよい。
実施例１
４層積層体は、アルミニウム層（層１）、２つのガラス複合材層（副層２‐３、及び１２‐１３）、及び炭素複合材層（副層４‐１１）を含んでもよい。炭素複合材層は、疑似等方性強度特性（ｑｕａｓｉ－ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を示し得る。以下の表では、各ガラス複合材層は、２つの副層を含み、炭素複合材層は、８つの副層を含む。
Figure 2023015078000001
実施例２
４層積層体は、アルミニウム層（層１）、２つのガラス複合材層（副層２‐３、及び２０‐２１）、及び炭素複合材層（副層４‐１９）を含んでもよい。炭素複合材層は、疑似等方性強度特性を示し得る。以下の表では、各ガラス複合材層は、２つの副層を含み、炭素複合材層は、１６の副層を含む。
Figure 2023015078000002
実施例３
４層積層体は、アルミニウム層（層１）、２つのガラス複合材層（副層２‐３、及び１２‐１３）、及び炭素複合材層（副層４‐１１）を含んでもよい。炭素複合材層は、疑似等方性強度特性を示し得る。以下の表では、各ガラス複合材層は、２つの副層を含み、炭素複合材層は、８つの副層を含む。
Figure 2023015078000003
実施例４
４層積層体は、アルミニウム層（層１）、２つのガラス複合材層（層２及び１１）、及び炭素複合材層（副層３‐１０）を含んでもよい。炭素複合材層は、疑似等方性強度特性を示し得る。以下の表では、各ガラス複合材層は、１つの層を含み、炭素複合材層は、８つの副層を含む。
Figure 2023015078000004
例えば、ガラス複合材層用のＥガラス、Ｓガラス、及び／又はＳ‐２ガラス繊維（例えば、９３３ Ｓ‐２ガラス繊維）は、サウスカロライナ州のＡｉｋｅｎのＡＧＹから、Ｓ‐２ Ｇｌａｓｓ（登録商標）という商品名で入手可能である。
例えば、炭素複合材層用の炭素繊維（例えば、ＡＳ４Ｄ ４０００炭素繊維）は、コネチカット州のスタンフォードのヘクセル・コーポレーション（Ｈｅｘｃｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｍｆｏｒｄ）から、ＨｅｘＴｏｗ（登録商標）という商品名で入手可能である。
さらに、本開示は下記の条項に係る実施例を含む。
条項１
材料系であって、第１のアルミニウム層、前記第１のアルミニウム層に隣接する第１のガラス複合材層、及び前記第１のガラス複合材層に隣接し、且つ前記第１のアルミニウム層とは反対側の第１の炭素複合材層を含み、前記第１のガラス複合材層が、第１の熱可塑性樹脂を含み、且つ前記第１の熱可塑性樹脂が、前記第１のアルミニウム層と前記第１のガラス複合材層とを接合する、材料系。
条項２
前記第１の熱可塑性樹脂が、前記第１のガラス複合材層と前記第１の炭素複合材層とを接合する、条項１に記載の系。
条項３
前記第１の熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）を含む、条項１又は２に記載の系。
条項４
前記第１の炭素複合材層が、第２の熱可塑性樹脂を含む、条項１から３のいずれか一項に記載の系。
条項５
前記第２の熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）を含む、条項４に記載の系。
条項６
前記第１の熱可塑性樹脂が、前記第２の熱可塑性樹脂と同じである、条項４に記載の系。
条項７
前記第１の熱可塑性樹脂が、前記第２の熱可塑性樹脂と異なる、条項４に記載の系。
条項８
前記第１の炭素複合材層に隣接し、且つ前記第１のガラス複合材層とは反対側の第２のガラス複合材層をさらに含む、条項１から７のいずれか一項に記載の系。
条項９
前記第２のガラス複合材層に隣接し、且つ前記第１の炭素複合材層とは反対側の第２のアルミニウム層をさらに含む、条項８に記載の系。
条項１０
前記第２のガラス複合材層に隣接し、且つ前記第１の炭素複合材層とは反対側の第２の炭素複合材層をさらに含む、条項８又は９に記載の系。
条項１１
前記第１のアルミニウム層が、複数の第１のアルミニウム副層を含む、条項１から１０のいずれか一項に記載の系。
条項１２
前記第１のガラス複合材層が、複数の第１のガラス複合材副層を含む、条項１から１１のいずれか一項に記載の系。
条項１３
前記第１の炭素複合材層が、複数の第１の炭素複合材副層を含む、条項１から１２のいずれか一項に記載の系。
条項１４
前記第１のガラス複合材層が、織りガラスを含み、前記第１のガラス複合材層の強度が、前記織りガラスの配向によって変動する、条項１から１３のいずれか一項に記載の系。
条項１５
材料系を製造する方法であって、積層体の中でアルミニウム層がガラス複合材層に隣接し、前記積層体の中で前記ガラス複合材層が炭素複合材層に隣接するように、前記アルミニウム層、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを含む前記ガラス複合材層、及び前記炭素複合材層を積層することと、前記アルミニウム層を軟化させるのに十分な温度で前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することとを含む方法。
条項１６
前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライが、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）を含む、条項１５に記載の方法。
条項１７
前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することが、前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を６００°Ｆ以上まで上昇させることを含む、条項１５又は１６に記載の方法。
条項１８
前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することが、前記積層体の温度を６００°Ｆ以上まで上昇させることを含む、条項１５又は１６に記載の方法。
条項１９
材料系を製造する方法であって、積層体の中でガラス複合材層がアルミニウム層と炭素複合材層との間にあるように、前記アルミニウム層、熱可塑性樹脂を含む前記ガラス複合材層、及び前記炭素複合材層を積層することと、前記積層体を一体化するように、前記積層体の温度及び圧力を調節することとを含む方法。
条項２０
前記熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）を含む、条項１９に記載の方法。
本明細書及び添付の図面で実施例が図示且つ説明されたが、その原理及び精神から逸脱しない限り、図示且つ／又は説明された実施例に対して変更を行うことができることを理解されたい。本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲及びその均等物によって規定される。

Claims (18)

  1. 材料系であって、
    第１のアルミニウム層（２０２Ａ）、
    前記第１のアルミニウム層に隣接する第１のガラス複合材層（２０４Ａ）、及び
    前記第１のガラス複合材層に隣接し、且つ前記第１のアルミニウム層とは反対側の第１の炭素複合材層（２０６Ａ）
    を含み、前記第１のガラス複合材層が、第１の熱可塑性樹脂を含み、且つ
    前記第１の熱可塑性樹脂が、前記第１のアルミニウム層と前記第１のガラス複合材層とを接合する、材料系。
  2. 前記第１の熱可塑性樹脂が、前記第１のガラス複合材層（２０４Ａ）と前記第１の炭素複合材層（２０６Ａ）とを接合する、請求項１に記載の系。
  3. 前記第１の熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）を含む、請求項１又は２に記載の系。
  4. 前記第１の炭素複合材層（２０６Ａ）が、第２の熱可塑性樹脂を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の系。
  5. 前記第２の熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）を含む、請求項４に記載の系。
  6. 前記第１の熱可塑性樹脂が、前記第２の熱可塑性樹脂と同じである、請求項４に記載の系。
  7. 前記第１の熱可塑性樹脂が、前記第２の熱可塑性樹脂と異なる、請求項４に記載の系。
  8. 前記第１の炭素複合材層（２０６Ａ）に隣接し、且つ前記第１のガラス複合材層（２０４Ａ）とは反対側の第２のガラス複合材層（２０８Ａ）をさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の系。
  9. 前記第２のガラス複合材層（２０８Ｂ）に隣接し、且つ前記第１の炭素複合材層（２０６Ｂ）とは反対側の第２のアルミニウム層（２１０Ｂ）をさらに含む、請求項８に記載の系。
  10. 前記第２のガラス複合材層（２０８Ｃ）に隣接し、且つ前記第１の炭素複合材層（２０６Ｃ）とは反対側の第２の炭素複合材層（２１２Ｃ）をさらに含む、請求項８又は９に記載の系。
  11. 前記第１のアルミニウム層（２０２Ａ）が、複数の第１のアルミニウム副層を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の系。
  12. 前記第１のガラス複合材層（２０４Ａ）が、複数の第１のガラス複合材副層を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の系。
  13. 前記第１の炭素複合材層（２０６Ａ）が、複数の第１の炭素複合材副層を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の系。
  14. 前記第１のガラス複合材層（２０４Ａ）が、織りガラスを含み、
    前記第１のガラス複合材層の強度が、前記織りガラスの配向によって変動する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の系。
  15. 材料系を製造する方法であって、
    積層体の中でアルミニウム層がガラス複合材層に隣接し、前記積層体の中で前記ガラス複合材層が炭素複合材層に隣接するように、前記アルミニウム層（２０２Ａ）、１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを含む前記ガラス複合材層（２０４Ａ）、及び前記炭素複合材層（２０６Ａ）を積層することと、
    前記アルミニウム層を軟化させるのに十分な温度で前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することと
    を含む方法。
  16. 前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライが、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）を含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することが、前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライの温度を６００°Ｆ以上まで上昇させることを含む、請求項１５又は１６に記載の方法。
  18. 前記１つ又は複数の熱可塑性プリプレグプライを一体化することが、前記積層体の温度を６００°Ｆ以上まで上昇させることを含む、請求項１５又は１６に記載の方法。
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