TWI361234B - Hybrid three-dimensional woven/laminated struts for composite structural applications - Google Patents

Description

九、發明說明： 1發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明係有關用以強化複合結構的三維預織物之幾何 構形，即在該結構物的一或兩端具有準等向性或多向性補 強而在所有其它區域則有幾近單向性補強者。 【先前技術3 發明背景 使用強化複合材料來製造結構性部件現已十分普遍， 尤其是在所需特性要求輕、強、韌、耐熱、能自樓、及製 造和成形可適變的用品。該等部件會被用於例如航空、航 太、衛星和電池工業等，以及娛樂性用途譬如赛舟和赛車， 和不計其數的其它用途中。一三維織物通常係由三種走向 的纖維所構成，該各纖維會沿一垂直於其它纖維的方向延 伸，即是會分別沿X、Y、Z軸的方向延伸。 典梨地，由該等纖維製成的部件會含有補強材料埋設 在基質材料中。該補強成分可由某些材料製成’例如破璃、 碳、陶瓷、芳族聚醯胺(如“KEVLAR® ”）、聚乙締，及/成 其它具有所需物理、熱、化學及/或其它性質的材料等， 其中最主要的是能阻抗應力破壞的高強度。藉著使用該等 補強材料一其最後會變成所完成部件中之一構成元素，梦 等補強材料的所需特性譬如非常高的強度，將會加諸於^ 製成的複合部件。該等加入的補強材料典型可被編織、針 織或者定向成所須構態和形狀以作為補強預製物。通常， 要特別注意以確保所擇的補強材料性質能被最佳 用。-般而言，該等補強預製物會與基質材料:合= 成所須的完成部件，或形成可供製造最終完 / 工原材》 。丨1干的加 在一所須的補強預製物完成後，基 來結合該賴物，錢該補包封於料材料入 ==基質材料將會填滿該補強預製物之構成㈣卩二 隙&域。該基質材料可為許多種材料中之任一 二 氧樹脂、聚酿、乙稀醋、陶究、碳及/或其它材料例:環 =所須的物理、熱、化學及/或其它性質等。= 基質的材料可以相同或不同於該補強預製物，作為 =可相較的物理、化學、熱或其它的性質。但典 不會相同於補強物的材料，或具有可比擬的物理 們 熱或其它性質，因為通常❹複合物时要目的:、 品中達到某些單獨使用-構成材料所不能獲得的^特^ 當結合後，該補強預製物和基質材料嗣會 一。 中被以熱®法或其它習知方法來固化及穩定化，作 行其它的操作來製成所須的部件。要注意的β 1再進 固化之後，該基質材料的固化物質會非尘 ”、里如此 強材料(例如該補強預製物）。因此，在所也黏結於補 1也=透過作為纖維間之黏劑的基質材料== 轉至該補強預製物的構成材料而由其來承擔 製成係由材_商 客戶處”再切出圖案並逐層疊成最終部 1361234

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20 件。最簡單的織造材料係為平織的二維結構，其纖維只會 沿二方向伸展。它們係藉交織兩組互相垂直的紗線所製 成。在二維織物中，0°紗線係被稱為經紗或經向纖維，而 90°紗則稱為緯紗或填充纖維。就樹脂移轉成型而言，一系 列的織物可被組合來形成一乾疊層，其會被置入一模内再 以樹脂射入。該等織物能使用一“切縫”技術或熱成形法來 預製，再用一樹脂接合劑來“黏結”。 但是，二維的織造結構會有其限制。該預製步驟在疊 層時須要大量人力。且二維織造結構在沿非0°和90°軸方向 並不很強固或能抗拉伸，尤其是在遠離該等纖維軸的角 度。一種用以減少此可能限制的方法係添加偏斜的纖維於 該組織中，該等纖維會被織成以一中間角度，最好對填充 纖維的軸向呈±45°地來切過該織物。 簡單織造的預製物亦為單層者。其會限制該材料的可 能強度。一種可能的解決方法是增加纖維尺寸。另一方法 係使用多數層。使用多層的附加優點即有些層可被製成令 不同層的經紗和緯紗軸向沿著不同走向，而形如前述的偏 斜纖維。但若這些層係為以樹脂黏合在一起之多數單層的 疊塊，則將會有剥離的問題。假使該數層是被縫接在一起， 則在縫合過程中許多織造纖維可能受損，故整體抗拉強度 可能會減低。此外，就多層的黏合和縫合而言，通常須以 人手的一部份來交織。但要製成多層交織織物，尤其是以 整合的偏斜紗纖，將會有困難的問題。 複合材料被用來製成結構性部件之一例係為製造支柱 7 j 2條。支柱和抵條典型包含〆主柱體而在其結構的各端 皆吹有凸耳。該等凸耳可具有公或母(凹槽)構形，而能被用 來將忒支柱或杈條固接於被補強或拉緊的結構。如前所 ,L為達到更高的複合結構強度，多數層會被用於該支柱 和拉條的凸耳和柱體部份。雖使好層會較有利，因其個 別層可被定向來提供0。和90。方向的補強，亦可被偏斜定向 來提供其它方向例如±45。方向的補強，但若以樹脂來結合 在起，其各層的剝離可能會是麻煩問題。或者，假使該 各層係被縫合在一起，則如前所述，許多編織纖維可能會 在縫合過程中受損，以致減低最後結構的整體抗拉強度。 許多層合的凸耳之例目前已既存，有些係使用混合材 料（即交替的碳和鈦層），但該等層合凸耳並未結合一三維的 織造柱體。用於非常高負載結構之層合式複合凸耳的可用 性已在若干政府主導的計劃中被驗證。但就申請人所知， 並沒有任一該等計劃考慮使用三維的編織預製物。 故，可用於具有層合凸耳端部及一單塊三維織造主枉 體的支柱和拉條之三維預製物實有其需要。在該預製物的 主要部份使用三維結構的優點係，其可減少切割及整理用 於—厚複合物之所有各片層所需的人力，且其能具有比傳 統疊層複合物更佳的損害容忍度。在各端部之諸獨立層的 優點係該片層能被裁製成具有特定性質。 因此，乃需要一種編織預製物，其具有—體織成的三 維主體部份及由數獨立織層所構成的層合凸耳端部。 【發"明内容】 1361234 發明概要

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20 緣是，本發明之主要目的係在提供一種供用於複合結 構的三維編織預製物，其具有一交織的柱體部及在凸耳端 部之個別織物的疊層。 本發明的又一目的係在提供一種用於厚複合結構的編 織預製物，其在一或二端具有準等向性或多向性補強，而 在所有其它區域具有幾近單向性補強。 本發明的另一目的係在提供一種能用以承帶大集中負 載的複合結構。 這些及其它的目的和優點能由本發明來提供。即，本 發明係有關一種可用來補強一複合結構的預織物，及一種 製造該預織物的方法。該預織物包含一中央部係以多數層 交織在一起。該預織物包含一第一端部具有多數獨立編織 層會與中央部的交織層一體地織合，並會沿該預織物的整 體長度延伸。該預織物亦包含一第二端部具有多數獨立編 織層會與中央部的交織層一體地織合，並沿該預織物的整 體長度延伸。在該第一和第二端部的各獨立編織層之間會 介設著偏斜層。為能在該第一和第二端部的獨立編織層之 間形成間隙以容納偏斜層，故各經紗層會被織出該預織物 外。此外，一具有單一凸耳端與一柱部端的預織物亦能依 據所揭的任何實施例來製成。 本發明的另一態樣係為一使用所揭預織物來製成的三 維補強複合結構。該補強複合結構包含一中央部份具有單 向性補強，及第一和第二端部會被準等向性或多向地補 9 1361234 強。該補強的複合結構亦可被製成令一端具有一柱部，而 在另一端具有一凸耳部。 界定本發明的各種新穎特徵會在後附且構成本揭露之 一部份的申請專利範圍中被詳細述明。為能供較佳地瞭解 5 本發明，及其操作優點和特定目的功效等，現將參照所附 圖式來說明；本發明的較佳實施例會被示於各附圖中，其 中對應的構件係以相同的標號來表示。 圖式簡單說明 以下詳細說明僅為舉例而非用以限制本發明，最好能 10 配合所附圖式來瞭解，其中相同的標號係指相同的部件， 於各圖中： 第1圖為一複合結構的平面圖，其具有一柱體部及二形 成公構形的凸耳端； 15 20 第2圖為一複合結構的平面圖，其具有一柱體部及二形 成母構形或凹槽的凸耳端； 第3圖為依本發明一實施例製成之預織物的平面圖； 第4A圖為依本發明一實施例製成之預織物的平面圖， 其具有對稱結構的凸耳端； 第4 B圖亦為依本發明一實施例製成之預織物的平面 圖，其具有對稱結構的凸耳端； 第4C圖為依本發明一實施例製成之預織物的平面圖， 其具有不對稱結構的凸耳端； 第4D圖亦為依本發明一實施例製成之預織物的平面 圖，其具有不對稱結構的凸耳端；及 10 1361234 第5圖為—依本發明實施例所製成之預織物的平面圖。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 本發明現將參照所附圖式更完整說明於後，各圖中係 5示出本發明的較佳實施例。但本發明亦得以許多不同方式 來實施，而不受限於所述之各實施例。該等所示實施例传 被提供來使本揭露更徹底且完整，俾能對專業人士士 傳達本發明的範圍。 70 i 在以下說明中，相同的標號係指各圖中之相同或對應 0的部件。此外，在以下說明中，應請瞭解諸如“上，，、“下，Γ “頂，：二？皆僅為方便用語，而不應視為限制用語: 其在十合結構或柱桿的預製物概念， -I有準等向性或多向性補強 :有近乎單向性的補強，造對於必須=隼其; 或！構物’例如支柱和拉條等甚為需要。該等準等向 ^夕° 4強端能提供良好的㈣特性 強度，而使其成為 】= 良選擇。這些凸耳端可^八+ ㈣之凸耳端的優 20 能提供高勒向硬度，此對防^柱^=#形。而單向部份 示係為，_，其具有二凸：選擇。㈣： 部6。在第1圖中的凸一三維的主柱 支柱或拉制，具有)_。第勸示出一 凹槽構形。 σ 10及二凸耳端12具有母或 11 1361234

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20 在該預咸物的中央部份使用三維構造的優點係，其可 減少切割及整理所有用於一厚複合物之各疊層所須的人 力，且其能提供比傳統疊層複合物更佳的損壞容忍度。而 在該結構之端部使用獨立層的優點係，其片層能被裁修或 具有特定的性質。如所述，該等凸耳端係被視為準等向或 多向性補強，但實際上它們亦可為任何疊層構形。 本預織物包含一三維編織部，其含有多數織層及同數 的獨立偏斜層。在該三維織物的中央或柱部中，所有各層 會被交織或整體織合在一起來形成一單體的織造材料塊。 使用於此部份的纖維結構可為任何傳統的厚預織物紋路， 包括但不限於：層對層式、貫穿厚度、斜角聯鎖、或正交 組構等。在該結構物的端部，各層會互相獨立地編織來形 成一疊織物而有0°和90°方向的補強，其中0°係沿著該結構 物的長度。又分開地製成而能提供0°/90°方向以外之其它方 向例如±45°方向補強的偏斜層，會被介設於0°/90°織物層之 間來形成一更傳統的疊層。該等偏斜層可使用經紗和緯紗 來織成，或其亦可被非織、針碑或為一MD或CD織紗的陣 列。在所附各圖中，其經向係沿著0°方向或沿該結構物的 長度，而以箭號100來表示。 構成該預織物的所有各層，包括中央或柱體部，會被 使用提花織機和捕抓梭以經紗和緯紗來織成，但任何傳統 的紡織技術亦可用來織造該各層。該等織紗可為人造或天 然材料，例如但不限於碳、尼龍、嫘縈、聚酯、玻璃纖維、 棉、玻璃、陶瓷、芳族聚醯胺(“KEVLAR®”)及聚乙烯等。 12 1361234

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20 所完成的預織物嗣會被注入一基質材料，例如但不限於環 氧樹脂、聚酯、乙烯酯、陶瓷、碳及/或其它材料，其亦 具有所須的物理、熱、化學及/或其它性質，而使用傳統 的技術，例如但不限於樹脂移轉成型或化學蒸氣浸潤法等 來加工成一織造/疊層複合結構物。 依據本發明之一實施例，第3圖係示出一段結構物14 其具有一粗厚中央部16會與位於兩端的較薄母凸耳端18結 成一體。如第3圖所示，該粗中央部16係為一整塊的三維織 造柱體，其含有多數的織層20係被交織或織合在一起。為 形成較薄的母凸耳端18，來自厚中央柱體16之各經紗層會 被織出該預織物外，而形成由該柱體16至較薄凸耳端18之 間的斜縮狀漸變段22。 當有所須數目的經紗層被織出該預織物外而使該柱體 斜縮至適當的凸耳厚度時，則另有其它的經紗層會在較薄 的凸耳端18處被織出該預織物外來形成供容納偏斜織層的 間隙或空間。在凸耳端18的其餘經紗（它們原與該柱體或中 央部16内的各織層20 —體織合，並沿著該結構物的長度連 續延伸）將會形成個別的織層24，它們係各自獨立地被織 成。此等疊合織層會在凸耳端18的0°和90°方向來提供補 強。因為0°/90°織層24並未互相交織，故能提供其它方向例 如在±45°方向之補強的偏斜層26等，將可被介設於0°/90° 織層24之間的間隙内來形成一疊織物，其當被施加一基質 材料時將會形成一疊層結構，而能在較薄的凸耳端18處提 供準等向性或多向性補強。又，如第3圖所示，該結構物會 13 1361234 具有連續的表面纖紗28，其係由該厚柱體16之最外部經紗 所形成者。 若有需要，不同於前述具有一中央部16及其兩側之二 較薄凸耳端18結構的實施例，一只有一較薄凸耳端18的結 5構亦可依據所述實施例來製成。於此情況下，該結構會有 一端類似於前述的整塊三維織造中央部16，及一較薄的凸 耳端18。一以此方式製成的結構將會更近似於第3圖所示者。 φ 本發明的另—實施例係被示於第4A〜4D圖中，其示出 ίο 15 一段結構物30包含二凸耳端32會比其單塊的三維織造中央 柱部34更粗厚。如同先前實施例，該中央柱部34更粗厚。 如同先前實施例，該中央柱部34係由多數織層35所組成， 它們會被交織或織合在一起。但在此結構中，並不須要由 柱部34織出經紗36來形成較厚的凸耳端32 ^相反地，所有 構成該柱部34的經紗36全部會被用來構成較厚的凸耳端 % °但’來自柱部34的經紗36並不會在該等凸耳端32處互 相交織。此將可容偏斜層38被介設於較厚 經紗做間，該等經紗^祕〇。/9^二== 20 此’該等較厚凸耳額會具H織物，包含，G。走向的 織層及沿0。/90。以外方向例如土45。來定向之分開製成的織 層，其在當被施加一基質材料時，將會形成-具有準等向 性或多向性補強的叠層凸耳。又，如在第4 A〜4 d圖中所 :’依此實施例所製成的結構由疊層的較厚凸耳端Μ至該 早塊柱部34將會具有參差的漸變段42，故能改善由一部份 至另一部份的負載移轉。 14 1361234 5

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由第4A〜4D圖中可看出，該等偏斜層38的長度和定位 係各圖不同。第4A和4B圖示出一凸耳端32具有對稱構形。 即’在凸耳端32之各偏斜層38的長度和定位會繞中心線或 縱轴A-A呈對稱。第4A圖示出一對稱構形，當由該凸耳端 32的中心線A-A向其頂面43和底面45移動時，則接續之各偏 斜層38的長度在凸耳端32的上半部39和下半部41皆會增 加。第4B圖示出另一對稱構形，當由凸耳端32的中心線a_a 朝其頂面43和底面45移動時，則接續之各偏斜層38的長度 在凸耳端32的上、下半部39和41皆會減少。 第4C和4D圖示出具有不對稱構形的凸耳端32。即，在 凸耳端32處之各接續偏斜層％的長度只會縱該凸耳端32的 底面45朝向頂面43來增加或減少。第4C圖示出一不對稱的 構形，其中在凸耳端32之各接續偏斜層38的長度會從該凸 耳端32的底面45朝頂面43逐增。如第4D圖所示，一不對稱 的凸耳端32亦可被製成令各接續偏斜層38的長度係由該凸 耳端32的底面45朝向頂面43逐減。 若有需要’不像元本實施例的前述結構具有一中央部 34及二較厚凸耳部32設在其兩端，一僅具有一較厚凸耳部 32的結構亦可依據所述實施例來製成。於此情況下，該奸 2〇 構物將會有—端類似於該單塊的三維織造中央部34，及— 如上所述的較厚凸耳端32。一以此方式所製成的結構物將 會更近似於第4A〜4D圖中所示者。 在本發明的另一實施例中，第5圖示出一段結構物料， 其具有一單塊的三維織造中央柱部46及二母凸耳或凹槽 15 48。如第5圖所示，該等母凸耳端48係相對於中央柱部牝呈 一角度，因此該等母凸耳端48並不會與申央柱部46呈一直 線或共線。類似於先前的實施例，該中央柱部46係由多數 的織層50所構成，它們會被交織或織合在一起。為形成該 等母凸耳端48，該單體的柱部46會被織成令其分叉52形成 該凹槽的兩半。在該凹槽之各半部的前段或斜角部56中的 0°/90°層54將會繼續交織在一起。 為在該凹槽的平行或末端部62中，於該等〇。/9〇。補強層 58之間形成供偏斜織物層6〇介設的間隙，經紗會被織出該 預織物的斜角部56外》保留在凸耳端48的經紗，它們原係 與中央柱部46和斜角部54中之該等織層50整體織合在一 起’現將形成互相獨立織成的個別層，而能在該凹槽48處 提供0°和90。方向的補強。由於該等〇。/9〇。補強層58並未互 相交織’故在0。/90。以外方向例如±45。方向的補強會由各偏 斜層60來提供，它們係被介設於各0。/90。層58之間，而在凹 槽處形成織物疊層，其當被以一基質材料添加於該預織物 時’將能提供準等向性或多向性的補強。 右有需要’不像元本實施例之前揭結構具有一中央部 46及二母凸耳端或凹槽48設在其兩側，一僅具有一母凸耳 端48的結構亦可依據所揭實施例來製成。於此情況下，該 結構物將會包含一端類似於該單塊的三維織造中央部46， 及一如前所述的母凸耳端或凹槽48。以此方式製成的結構 將會更近似於第5圖中所示者。 在所有揭露的實施例中，當偏斜層被嵌設於凸耳端之 1361234

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20 後，該預織物可被覆設一層玻璃材料而來改善其耐磨性。 專業人士將可輕易瞭解，上述結構物除了所揭者外尚 可有許多其它形式。例如，該結構物可具有一粗厚單塊三 維織造柱體及二母或凹槽凸耳構形。該結構物亦可具有一 粗厚單塊三維織造柱體及一端的公凸耳和另一端的母凸 耳。此外，該結構物亦可具有一細薄單塊三維織造柱體及 在各端的公凸耳，或在一端有母凸耳而在另一端有公凸 耳。最後，所有全部的實施亦可具有如下構形：二凸耳皆 與主柱部同一直線或共線；二凸耳皆相對於主柱部呈一角 度；或有一凸耳與主柱部共線而另一凸耳則呈一斜角。雖 如上所述，該等凸耳端係被視為準等向性或多向性地補 強，但凸耳端實際上亦可為任何疊層結構。因此，本發明 之結構物，例如一支柱拉條係可依據其特定需要或所須用 途來被設計成具有不同的構態，以便提供各種形式的補強 或撐拉。 雖本發明之一較佳實施例及其修正變化已被詳細說明 如上，但請瞭解本發明並不受限於此特定實施例和修正變 化，且其它的修正變化亦可能被專業人士完成而不超出申 請專利範圍所界定之本發明的精神與範缚。 【圖式簡單說明】 第1圖為一複合結構的平面圖，其具有一柱體部及二形 成公構形的凸耳端； 第2圖為一複合結構的平面圖，其具有一柱體部及二形 成母構形或凹槽的凸耳端； 17 1361234 第3圖為依本發明一實施例製成之預織物的平面圖； 第4A圖為依本發明一實施例製成之預織物的平面圖， 其具有對稱結構的凸耳端； 第4B圖亦為依本發明一實施例製成之預織物的平面 5 圖，其具有對稱結構的凸耳端； 第4C圖為依本發明一實施例製成之預織物的平面圖， 其具有不對稱結構的凸耳端； 第4D圖亦為依本發明一實施例製成之預織物的平面 圖，其具有不對稱結構的凸耳端；及 10 第5圖為一依本發明實施例所製成之預織物的平面圖。 【主要元件符號說明】

2，8.··支柱 39...上半部 4，12，18，32，48".凸耳端 41...下半部 6，10."主柱部 43...頂面 14，30，44...結構物 45...底面 16, 34,46...中央部 52...分叉 20，24，35，50."織層 54".0〇/90〇 層 22，42...漸變段 56...斜角部 26，38，60...偏斜層 58...0°/90° 補強層 28...表面纖紗 62...末端部 36，40...經紗 100...經向 18

Claims (1)

1361234 第95】4〗689號專利申請案申請專利範圍修正本 十、申請專利範圍： 1. 一種用以補強複合結構的預織物，丨

一中央部，具有多數的交織層； 一第一端部，具有多數獨立織層； 一第二端部，具有多數獨立織層；多層之該等多數 獨立織層在該中央部中延伸通過該預織物之整體長度 以形成一三維織物構造；且 其中該等多層係在該丨等端部中獨立地織成以形成 一疊織成織物； 其中有多數偏斜層被介設於該等第一和第二端部 中的該等多數獨立織層之間。 2. 如申請專利範圍第丨項之預織物，其#該中央部包含多 數層會沿該預織物的整體長度延伸，並有多數層會沿該 預織物的長度部份地延伸。 3. 如申請專利範圍第2項之預織物，其中該等部份延伸層 係由經向纖維或紗所形成，它們會被織出該預織物外， 而形成由中央部至第一和第二端部的漸變段。 4. 如申請專利範圍第2項之預織物，其中在第—和第二端 部處之各獨立織層間供介設偏斜層的間隙係將經向纖 維或紗織出該預織物所造成者。 5. :申請專利範15第1項之預織物’其中該第-端部係為 具有公或母構形的凸耳。 ’其中該第二端部係為 如申请專利範圍第1項之預織物 具有公或母構形的凸耳。 19 ’如申請專利範圍第1項之預織物’其中該第一端部係與 中央部共線或互呈一角度。 8.如申請專利範圍第1項之預織物，其中該第二端部係與 中央部共線或互呈一角度。 9’如申請專利範圍第3項之預織物，其中在該中央部與第 —和第二端部之間的漸變段係為一平整斜縮的漸變段 或~參差不齊的漸變段。 1()_如申請專利範圍第丨項之韻物，其中該中央部會在其 一端分叉。 U_ Μ請專㈣圍第U)項之預織物’其中該分又端會形成 —母凸耳或凹槽的兩半。 12·如申請專利範圍第i項之預織物’其中該中央部係比第 和第'一端部更粗厚。 13.如申請專利範圍第1項之預織物，其中該中央部係比第 —和第二端部更細薄。 14·如申請專利範圍第i項之預織物，其中該第—端部和第 二端部係以經向和緯向纖維或紗來織成。 15·如申請專利範圍第i項之預織物，其中在中央部的各層 係為以經向和緯向纖維或紗所織成的織層。 16.如申請專利範圍第丨項之預織物，其中該中央部具有一 選自於由層對層、貫穿厚度、垂直正交、和斜角聯鎖構 成之組群的纖維構態。 π·如申請專利範圍第14或15項之預織物 緯向纖維或紗線係選自於由碳.尼龍、螺;== 1361234 璃纖維、綿、玻璃、陶瓷、芳族聚醯胺、及聚乙烯構成 之人造或天然材料的組群。 18.如申請專利範圍第1項之預織物，其中該預織物會被覆 設一層玻璃。 5 19.—種用以補強一複合結構的預織物之製造方法，包含以 下步驟： 將多數層織在一起來形成一中央部； 織造多數的獨立層來形成一第一端部； 織造該等多數的獨立層來形成一第二端部，其中多 10 層之該等多數獨立織層延伸通過該預織物之整體長 度，其中該等多層係在該中央部中一體織合以形成一三 維織物構造且該等多層係在該等端部中獨立地織成以 形成一疊織成織物；及 在第一和第二端部的該等多數獨立織層之間介設 15 偏斜層。 20. 如申請專利範圍第19項之預織物，更包含如下步驟： 將經向纖維或紗織出該預織物外，而來形成由中央 部至第一和第二端部的漸變段。 21. 如申請專利範圍第19項之預織物，更包含如下步驟： 20 將經向纖維或紗織出該預織物外而在該第一和第 二端部形成獨立織層，俾於該等獨立織層之間為該等偏 斜層提供間隙。 22. 如申請專利範圍第19項之預織物，其中該第一端部係為 一具有公或母構形的凸耳。 21 23’如申請專利範圍第19項之預織物，其中該第二端部係為 一具有公或母構形的凸耳。 24.如申請專職圍第19項之贼物，其中該第—端部係與 中央部共線或互呈一角度。 、 25·如申請專利範圍第19項之預織物，其中該第二端部係與 中央部共線或互呈一角度。 6·如申請專利範圍第20項之預織物，其中在該中央部與第 和第二端部之間的漸變段係為—平整斜縮的漸變段 或一參差不齊的漸變段。 27·如申請專利範圍第19項之預織物，其中該中央部係被織 成在其一端分叉。 28. 如申請專利範圍第27項之預織物，其中該分又端會形成 —母凸耳或凹槽的兩半。 29. 如申請專利範圍第19項之預織物，其中該中央部係比第 ~和第二端部更粗厚。 30. 如申請專利範圍第19項之預織物，其中該中央部係比第 ~和第二端部更細薄。 31·如申請專利範圍第19項之預織物，其中該中央部、第一 端部和第二端部係以經向和緯向纖維或紗來織成。 32·如申請專利範圍第19項之預織物，其中該中央部具有一 選自於由層對層、貫穿厚度、垂直正交、和斜角聯鎖構 成之組群的纖維構態。 如申叫專利範圍第19項之預織物，其中該等經向和緯向 纖維或紗係選自於由碳、尼龍 '螺榮、聚醋、玻璃纖維、 1361234 綿、玻璃、陶瓷、芳族聚醯胺、及聚乙烯構成之人造或 天然材料的組群。 34.如申請專利範圍第19項之預織物，其中該預織物會被覆 設一層玻璃。 5 35. —種以一預織物補強的三維複合結構物，包含： 一中央部具有多數的交織層； 一第一端部具有多數獨立織層，該等多數獨立織層 會與中央部的交織層一體織合，並沿該預織物的整體長 度延伸；及 10 一第二端部具有多數獨立織層，該等多數獨立織層 會與中央部的交織層一體織合，並沿該預織物的整體長度 延伸； 其中有多數偏斜層被介設於該等第一和第二端部 中的該等多數獨立織層之間；及 15 一基質材料。 36. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該中央部包 含多數層會沿該預織物的整體長度延伸，並有多數層會 沿該預織物的長度部份地延伸。 37. 如申請專利範圍第36項之複合結構物，其中該等部份延 20 伸層係由經向纖維或紗所形成，它們會被織出該預織物 外，而形成由中央部至第一和第二端部的漸變段。 38. 如申請專利範圍第36項之複合結構物，其中在第一和第 二端部處之各獨立織層間供介設偏斜層的間隙係將經 向纖維或紗織出該預織物所造成者。 23 1361234 39. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該第一端部 係為一具有公或母構形的凸耳。 40. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該第二端部 係為一具有公或母構形的凸耳。 5 41·如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該第一端部 係與中央部共線或互呈一角度。 42. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該第二端部 係與中央部共線或互呈一角度。 43. 如申請專利範圍第37項之複合結構物，其中在該中央部 10 與第一和第二端部之間的漸變段係為一平整斜縮的漸 變段或一參差不齊的漸變段。 44. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該中央部會 在其一端分叉。 45. 如申請專利範圍第44項之複合結構物，其中該分叉端會 15 形成一母凸耳或凹槽的兩半。 46. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該中央部係 比第一和第二端部更粗厚。 47. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該中央部係 比第一和第二端部更細薄。 20 48.如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該中央部係 被單向地補強。 49. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該第一和第 二端部係被準等向性或多向性地補強。 50. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該第一端部 24 1361234 和第二端部係以經向和緯向纖維或紗來織成。 51. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中在中央部的 各層係為以經向和緯向纖維或紗所織成的織造層。 52. 如申請專利範圍第35項之複合結構物，其中該中央部具 5 有一選自於由層對層、貫穿厚度、垂直正交、和斜角聯 鎖構成之組群的纖維構態。 53. 如申請專利範圍第50或51項之複合結構物，其中該等經 向和緯向纖維或紗係選自於由碳、尼龍、嫘縈、聚酯、 玻璃纖維、綿、玻璃、陶瓷、芳族聚醢胺、及聚乙烯構 10 成之人造或天然材料的組群。 54. 如申請專利範圍第36項之複合結構物，其中該複合結構 物係由一選自於由樹脂移轉成型及化學蒸氣浸潤法構 成之組群的製法所製成。 55. 如申請專利範圍第54項之複合結構物，其中該基質材料 15 係選自於由環氧樹脂、聚酯、乙烯酯、陶瓷、和碳構成 之組群。 56. —種用以補強複合結構的預織物，包含： 一柱部具有多數的交織層；及 一凸耳端部具有多數的獨立織層，該等多數獨立織 20 層會與該柱部中的交織層一體織合，並沿該預織物的整 體長度延伸； 且其中有多數偏斜層被介設於該凸耳端部中的該 等多數獨立織層之間。 57. 如申請專利範圍第56項之預織物，其中該凸耳端部具有 25 1361234 一公或母構形。 58. 如申請專利範圍第56項之預織物，其中該凸耳端部係與 柱部共線或互呈一角度。 59. 如申請專利範圍第56項之預織物，其中該柱部係比該凸 5 耳端部更粗厚。 60. 如申請專利範圍第56項之預織物，其中該柱部係比該凸 耳端部更細薄。 61. 如申請專利範圍第56項之預織物，更包含一基質材料。

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