專利名稱：具有暴露加強物的復合層的制作方法
技術領域：
本公開一般涉及復合層，具體地，涉及用于使用復合層傳導電能的方法和設備。
背景技術：
復合材料可以用來為不同類型的物體形成結構。如在此使用，“復合材料”，也稱為“復合物”，包含兩種或更多種不同類型的材料。這些材料具有不同的物理和/或化學性質(zhì)，其在復合材料內(nèi)可以保持分離且不同。使用一種或更多種復合材料形成的結構稱為復合結構。復合材料可以用來為物體/客體(object)形成復合結構，例如但不限于航空器、無人飛機(UAV)、航天飛機、水上交通工具、陸上交通工具、機動車、建筑、機電裝置、裝甲，以及其它合適類型的物體。在一個說明例子中，一種或更多種復合材料可以用來形成在飛機中使用的復合結構。復合結構可以是例如用于飛機的機翼或機身的蒙皮板。使用復合材料形成的結構可以與使用其它材料例如金屬形成的相同結構比較具有增加的強度。進一步地，使用復合材料形成的結構可以與使用這些其它材料形成的相同結構比較具有減輕的重量。然而，在一些情況下，復合結構可能不提供希望水平的電導率。例如，復合結構可能不能傳導由在復合結構周圍發(fā)生的電磁事件在復合材料中感應的電能。電磁事件可以是例如雷擊。由電磁事件生成的電能可以采取電流和/或電磁力的形式。作為一個說明例 子，用于飛機機身的一些當前可用的復合蒙皮板不能為在閃電接觸飛機機身時電流和/或電磁力提供希望數(shù)目的導電路徑。這些電流和/或電磁力試圖發(fā)現(xiàn)最小電阻的路徑。在一些情況下，最小電阻的路徑的一部分經(jīng)過其中存在極少復合材料的復合蒙皮板中的基體。由于電流和/或電磁力沿該路徑行進，因此該電流和/或電磁力在基體中導致不希望的不一致性。進一步地，當試圖發(fā)現(xiàn)最小電阻的路徑時，這些電流和/或電磁力可以以不希望的方式影響飛機中的復合結構和/或其它部件。例如，電流和/或電磁力可以導致飛機中的復合結構和/或其它部件過熱超過選擇容限/公差。受影響的其它部件包括，例如但不限于，復合蒙皮板、接線、鉸鏈、電氣系統(tǒng)和/或在飛機中的其它合適部件。因此，希望具有考慮上面討論的問題中的至少一些以及可能的其它問題的方法和設備。

發(fā)明內(nèi)容
在一個示例性實施例中，設備包含基體和加強物/加固物(reinforcement)?；w包含基本不導電的材料。加強物包含導電材料。加強物位于基體內(nèi)從而形成復合層。加強物的一部分在復合層的表面暴露，以使復合層的電導率在基本垂直于復合層的方向上增加。在另一示例性實施例中，復合結構包含多個復合層。在多個復合層中的復合層包含基體和加強物。基體包含基本不導電的材料。加強物包含導電材料并位于基體內(nèi)。加強物的一部分在復合層的表面暴露，以使復合層的電導率在基本垂直于復合層的方向上增力口。在復合層的表面暴露的加強物的部分將復合層電連接/電氣連接到在多個復合層中的另一復合層，以使復合結構在基本平行于復合結構的Z軸的方向上具有希望水平的電導率。在更另一示例性實施例中，存在用于使用復合結構傳導電能的方法。操作包含復合結構的物體。響應于在物體的操作期間發(fā)生的電磁事件在復合結構中感應電能。復合結構包含多個復合層。在多個復合層中的復合層包含基體和加強物?；w包含基本不導電的材料。加強物包含導電材料并位于基體內(nèi)。加強物的一部分在復合層的表面暴露。響應于電磁事件在復合結構中感應的電能使用在多個復合層中的復合層的表面暴露的加強物的該部分在復合結構內(nèi)傳導，以使在基本平行于復合結構的z軸的方向上增加復合結構的電導率。在更另一示例性實施例中，存在用于形成復合層的方法。加強物被嵌入在基體中中從而形成復合層?；w包含基本不導電的材料。加強物包含導電材料。加強物的一部分在復合層的表面的選擇部分暴露，以使復合層的電導率在基本垂直于復合層的方向上增加。特征和功能可以在本公開的各種實施例中獨立實現(xiàn)，或可以在其它實施例中被組合，其中進一步詳情參考以下描述和附圖可見。


示例性實施例的特征的新穎特征在附屬權利要求中闡述。然而，示例性實施例，以及使用的優(yōu)選模式、進一步目標及其特征參考本公開的示例性實施例的以下詳細描述連同閱讀附圖可以被最優(yōu)理解，其中:圖1是根據(jù)示例性實施例的框圖形式的復合結構的圖示說明；
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圖2是根據(jù)示例性實施例的復合層的部分暴露等距視圖的圖示說明；圖3是根據(jù)示例性實施例的復合層的部分暴露等距視圖的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分；圖4是根據(jù)示例性實施例的復合層的剖面?zhèn)纫晥D的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分；圖5是根據(jù)示例性實施例的復合層的頂視圖的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分；圖6是根據(jù)示例性實施例的復合層的部分暴露等距視圖的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分；圖7是根據(jù)示例性實施例的復合層的剖面?zhèn)纫晥D的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分；圖8是根據(jù)示例性實施例的包含多個復合層的復合結構的部分暴露等距視圖的圖示說明；圖9是根據(jù)示例性實施例的包含多個復合層的復合結構的剖面?zhèn)纫晥D的圖示說明；圖10是根據(jù)示例性實施例的包含復合蒙皮板的飛機的圖示說明；圖11是根據(jù)示例性實施例的以流程圖形式的形成復合層的過程/工藝的圖示說明；圖12是根據(jù)示例性實施例的以流程圖形式的使用復合結構傳導電能的過程的圖示說明；圖13是根據(jù)示例性實施例的飛機制造和服務方法的圖示說明；以及圖14是其中可以實施示例性實施例的飛機的圖示說明。
具體實施例方式不同的示例性實施例認識并考慮到不同的考慮。例如，不同的示例性實施例認識并考慮到一些當前可用的復合結構沒有希望水平的電導率。特別地，這些復合結構不可以在基本垂直于這些復合結構的方向上提供希望水平的電導率?；敬怪庇谶@些復合結構的方向可以是基本平行于這些復合結構的Z軸的方向。作為一個示例性例子，復合結構可以不能在基本平行于復合結構的Z軸的方向上傳導在復合結構中感應的電流和/或電磁力。這些電流和/或電磁力可以響應于在復合結構周圍的環(huán)境中發(fā)生的電磁事件在復合結構中感應。電磁事件是生成電流、電磁力和/或產(chǎn)生電場的任何事件。例如，電磁事件可以是雷擊、短路、過載電路、電路中的失配負載、電場，或一些其它類型的電磁事件。不同的示例性實施例認識到并考慮在基本垂直于復合結構的方向上具有增加的電導率的復合結構 可以希望對由電磁事件導致的不良影響提供希望水平的防護。這些不良影響包括，例如但不限于，分層、破裂、撕裂、磨損和/或關于復合結構的其它類型的不良影響。例如，不同的示例性實施例認識到并考慮關于復合結構的Z軸的增加的電導率可以用于驅(qū)散由接觸復合結構的雷擊生成的電流和/或電磁力。進一步地，不同的示例性實施例認識到并考慮在不增加重量和/或減小復合材料強度到選擇容限之外的情況下增加復合結構的電導率是可以希望的。因此，不同的示例性實施例提供用于傳導電能的方法和設備。在一個示例性實施例中，設備包含基體和加強物?；w包含基本不導電的材料。加強物包含導電材料。加強物位于基體內(nèi)，從而形成復合層。加強物的一部分在復合層的表面暴露，以使復合層的電導率在基本垂直于復合層的方向上增加。在另一示例性實施例中，復合結構包含多個復合層。在多個復合層中的每個復合層包含基體和加強物?；w包含基本不導電的材料。加強物包含導電材料并位于基體內(nèi)。加強物的第一部分在每個復合層的第一表面暴露，并且加強物的第二部分在每個復合層的第二表面暴露，以使每個復合層的電導率在基本垂直于復合層的方向上增加。在多個復合層中的每個復合層中加強物的第一和第二部分經(jīng)配置將多個復合層相互電連接，以使復合結構在基本垂直于復合結構的方向上具有希望水平的電導率?，F(xiàn)在參考附圖，并且具體地現(xiàn)在參考圖1，根據(jù)示例性實施例示出框圖形式的復合結構的圖示說明。復合結構100經(jīng)配置以便在物體例如物體102中使用。物體102可以采取多個不同形式。例如但不限于物體102可以是航空器、無人飛機(UAV)、直升機、衛(wèi)星、航天飛機、水上交通工具、火車、陸上交通工具、機動車、建筑、機電裝置、裝甲，或一些其它合適類型的物體。作為一個示例性例子，在物體102采取航空器的形式時，復合結構100可以是用于航空器的蒙皮板。在這些示例性例子中，復合結構100包含復合材料104。復合材料104采取一種或更多種復合層，例如復合層106的形式。例如，在一個示例性例子中，復合層106是復合材料104中的唯一層復合材料104。在其它示例性例子中，復合層106可以是在多個復合層，例如多個復合層108中的一個復合層。如在此使用，“多個”意思是兩個或更多個。例如，多個復合層108意思是兩個或更多個復合層。在一些示例性例子中，復合層也可以稱為復合板層(ply)。多個復合層可以包括兩個、三個、四個、10個、20個、50個、100個或一些其它數(shù)目的復合層，取決于實施。如所示，復合層106包含基體110和加強物112。加強物112位于基體110內(nèi)，從而形成復合層106。具體地，在這些示例性例子中，基體110是加強物112嵌入其中的塊體材料。進一步地，基體110基本連續(xù)。即，可以存在從基體110中任何點到基體110中任何其它點的路徑?；w110為加強物112提供支撐?；w110有時稱為加強物112的結合件。在這些示例性例子中，基體110包含基本不導電材料113。基本不導電材料113可以包含基本不導電的任何數(shù)目的材料。特別地，基本不導電材料113可以不具有希望水平的電導率。進一步地,可以選擇基本不導電材料113支撐加強物112。例如但不限于，基體110可以包含聚合物、塑料、陶瓷材料以及一些其它合適類型材料中的至少一種。具體地,基體Iio可以包含從以下聚合物中的至少一種選擇的一種或更多聚合物，例如但不限于樹脂、聚酯、乙烯基酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯、聚酯熱固性塑料，以及基本不導電的一些其它合適類型的聚合物材料。如在此使用 ，短語“至少一個”在與項目列表一起使用時，意思是列出項目中的一個或更多個的不同組合可以被使用，并且可以需要列表中每個項目中的僅一個。例如，“項目A、項目B和項目C中的至少一個”可以包括例如但不限于項目A，或項目A和項目B。該例子也可以包括項目A、項目B和項目C，或項目B和項目C。在其它例子中，“至少一個”可以是例如但不限于項目A的兩個、項目B的一個，以及項目C的十個；項目B的四個和項目C的七個；以及其它合適組合。加強物112包含嵌入基體110的一種或更多材料。加強物112經(jīng)配置為復合層106提供結構支持和強度。在一些示例性例子中，加強物112用來將希望的性質(zhì)引入復合層106。例如，加強物112可以用來改變復合層106的物理性質(zhì)。這些物理性質(zhì)可以包括例如但不限于電導率、耐磨性、摩擦系數(shù)、導熱率，以及其它合適的物理性質(zhì)。在這些示例性例子中，加強物112由從碳、玻璃、碳化硅、氮化硼、金屬材料、陶瓷材料、金屬合金、合成材料、對位芳族聚酰胺合成材料，以及其它合適類型材料中的至少一種選擇的數(shù)種材料構成。這些材料可以在加強物112內(nèi)采取纖維、薄片、顆?；蛱畛湮镏械闹辽僖环N的形式。取決于這些纖維、薄片、顆粒和/或填充物在加強物112中的排列，加強物112可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。在這些示例性例子中，加強物112包含導電材料114。導電材料114可以是經(jīng)配置傳導電流的任何材料。在這些示例性例子中導電材料114可以是碳。當然，在其它示例性例子中，導電材料14可以包含除碳之外和/或代替碳的數(shù)種其它導電材料。進一步地，在一些情況下，加強物112可以包含除導電材料114之外的其它材料。
在一個示例性例子中，復合結構110可以是碳纖維增強塑料(CFRP)。在碳纖維增強塑料中的每個復合層中的加強物112包含碳纖維，而基體110包含塑料材料。如所示，復合層106具有第一表面116和第二表面118。加強物112的第一部分120可以在第一表面116暴露。進一步地，加強物112的第二部分121可以在第二表面118暴露。如在此使用，加強物112的一部分在該部分與加強物112周圍的環(huán)境接觸時“暴露”。例如，當加強物112的第一部分120在第一表面116暴露時,一些其它成分/組件(component)可以在第一表面116與加強物112的第一部分120接觸。在一個示例性例子中，加強物112包含多條纖維132。在該例子中，多條纖維132的第一部分120和第二部分121可以每個都包括多條纖維132中的一組纖維。該組纖維可以包括原纖維/小纖維(fibrils)。在一些情況下，在第一表面116暴露的多條纖維132中的纖維也可以在第二表面118暴露。使用多個不同過程/工藝，加強物112的第一部分120和/或第二部分121可以分別在第一表面116和/或第二表面118暴露。例如，機械工藝、化學工藝、激光表面燒蝕工藝、蝕刻工藝、穿絲工藝、縫紉工藝、磨耗工藝、磨砂工藝、耙動(raking)工藝，和/或一些其它合適類型的工藝可以用來將加強物112的第一部分120在第一表面116暴露，和/或?qū)⒓訌娢?12的第二部分121在第二表面118暴露。作為一個示例性例子，通過機械磨損第一表面116的一部分從而將接近第一表面116的多條纖維132的一部分暴露，多條纖維132的第一部分120在復合層106的第一表面116暴露。磨損的第一表面116的該部分可以是在第一表面116的基體110的一部分。第一表面116可以使用例如磨耗、機械耙動或用于磨損和/或粗加工表面的一些其它合適類型的工藝來機械磨損第一表面116。在另一示例性例子中，通過向復合層106的第一表面116施加化學品，將第一部分120在第一表面116暴露?；瘜W品可以化學移除或溶解第一表面116的一部分,從而暴露加強物112的第一部分120。具體地，該化學工藝可以化學移除或溶解在第一表面116的基體110的一部分,從而暴露加強物112的第一部分120。在一些示例性例子中，激光用來燒蝕或移除第一表面116的一部分，從而暴露加強物112的第一部分120。在其它示例性例子中，蝕刻第一表面116的一個或更多部分從而暴露加強物112的第一部分120。另外，在一些情況下，在用于加強物112的多條纖維132中的一組纖維螺紋穿過(threaded through)基體110,以使該組纖維的第一部分在第一表面112暴露，同時該組纖維的第二部分保持基本嵌入在復合層106中基體110內(nèi)。描述用于在復合層106的第一表面116暴露加強物112的第一部分120的不同工藝可以用相似方式實施，從而于在復合層106的第二表面118暴露加強物112的第二部分121。在第一表面116暴露的加強物112的第一部分120在基本垂直于復合層106的方向上增加復合層106的電導率122。進一步地，在第二表面118暴露的加強物112的第二部分121在基本垂直于復合層106的方向上增加復合層106的電導率122。電導率122是復合層106傳導電流的能力的測量。復合層106的電導率122可以在復合層106的第一表面116和 第二表面118關于電流124增加，電流124可以在第一表面116和第二表面118流入和/或流出復合層106。電流124可以從相對于復合層106的任何方向流入復合層106。加強物112的導電材料114允許從相對于復合層106的任何方向流入復合層106的電流124在復合層106內(nèi)傳導。進一步地，電流124可以在相對于復合層106的任何方向上流出復合層106。在一些示例性例子中，加強物112的第一部分120可以在第一表面116的選擇部分暴露。加強物112的第一部分120在其上暴露的第一表面116的該部分可以經(jīng)選擇在第一表面116的該選擇部分并且不在第一表面116的其它部分，在基本垂直于復合層106的方向上增加復合層106的電導率122。相似地，加強物112的第二部分121可以在第二表面118的選擇部分暴露。加強物112的第二部分121在其上暴露的第二表面118的該部分可以經(jīng)選擇在第二表面118的該選擇部分并且不在第一表面116的其它部分，在基本垂直于復合層106的方向上增加復合層106的電導率122。加強物112在其上暴露的第一表面116和第二表面118的選擇部分可以包含這些表面中的每個的一個部分，或這些表面中的每個的不連續(xù)部分。在一些情況下，第一表面116和第二表面118中至少一個的選擇部分可以在表面上形成圖案。當然，在其它情況下，第一表面116和第二表面118中的至少一個的選擇部分可以是基本上整個表面。這樣，在基本垂直于復合層106的方向上復合層106的電導率122可以基于例如但不限于策略、某些需求和/或復合結構100的具體使用來特別裁制。當復合結構100采取具有多個復合層108的復合層壓板107的形式時，在多個復合層108中每個復合層中的加強物的第一部分和/或第二部分可以分別在每個復合層的第一表面和/或第二表面暴露。在多個復合層108中每個復合層中的第一表面和/或第二表面暴露的加強物的部分將多個復合層108相互電連接。

使用相互電連接的多個復合層108，電流124被允許在多個復合層108的不同復合層之間流動。具體地，在多個復合層108中每個復合層的第一表面和/或第二表面暴露的加強物的部分增加復合層壓板107在基本垂直于復合層壓板107的方向上傳導電流124的能力。因此，復合層壓板107具有關于基本垂直于復合層壓板107的方向增加的電導率122。這樣，多個復合層108中不同復合層的加強物的暴露部分可以在基本垂直于復合層壓板107的方向上為復合層壓板107提供希望水平的電導率。進一步地，使用在多個復合層108中每個復合層的第一表面和/或第二表面暴露的加強物的部分，可以不需要在多個復合層108中不同復合層之間的另外層提供希望水平的電導率135。根據(jù)實施，不是多個復合層108中的全部復合層都具有在復合層的兩個表面暴露的加強物。在一些情況下，多個復合層108中復合層的僅一部分具有在復合層的兩個表面暴露的加強物。進一步地，在其它例子中，多個復合層108中復合層的一部分具有僅在一個表面暴露的加強物。在多個復合層108中復合層的表面暴露的任何加強物可以在基本垂直于復合層壓板107的方向上增加復合層壓板107的電導率。進一步地，取決于多個復合層108中的每個的加強物的類型和/或配置，在基本垂直于復合層壓板107的方向上復合層壓板107的增加電導率可以在關于復合層壓板107的任何數(shù)目其它方向上增加復合層壓板107的電導率。在這些示例性例子中，基本垂直于復合層壓板107的方向可以是基本平行于復合層壓板107的z軸126的方向。z軸126是基本垂直于復合層壓板107的x軸128和y軸130的軸。在這些示例性例子中，X軸128和y軸130位于(lie along)穿過復合層壓板107的平面上。在一個示例性例子中，復合層106可以是在多個復合層108中的第一復合層?；w110和加強物112可以分別是第一基體和第一加強物。進一步地，復合層106的電導率122可以是第一電導率。多個復合層108也可以包括第二復合層134，第二復合層134包含第二基體136和第二加強物138。第二加強物138可以嵌入第二基體136。在該示例性例子中，第二加強物138的第一部分140可以在第二復合層134的第一表面142暴露，以使第二復合層134的第二電導率144在基本垂直于第二復合層134的方向上增加。

進一步地，第二加強物138的第二部分146可以在第二復合層134的第二表面148暴露，以使第二復合層134的第二電導率144在基本垂直于第二復合層134的方向上增加。在這些示例性例子中，可以使用上面描述的用于將加強物112的第一部分120和第二部分121暴露的任何工藝/過程，將第二加強物138的第一部分140和/或第二部分146分別在第一表面142和/或第二表面148暴露。如所示，第二復合層134可以相對于復合層106放置。具體地，第二復合層134可以位于復合層106上方。在第二復合層134相對于復合層106放置時，加強物112的第一部分120可以在分界面145接觸第二加強物138的第二部分146，分界面145在復合層106的第一表面116和第二復合層134的第二表面146之間。該接觸可以在分界面145將復合層106電連接到第二復合層134。在這些示例性例子中，該接觸在基本平行于z軸126的方向上增加多個復合層108的電導率，從而為多個復合層108提供希望水平的電導率135。在一些情況下，當?shù)诙秃蠈?34相對于復合層106放置，但不可以與第二部分146接觸時，加強物112的第一部分120可以接近第二加強物138的第二部分146。第一部分120可以足夠接近第二部分146，從而允許電流124在第一部分120和第二部分146之間流動。即，在一些示例性例子中，第一部分120可以不需要與第二部分146直接接觸以允許電流124在第一部分120和第二部分146之間流動。例如，響應于電磁事件152，可以在復合結構100中感應電能149。電磁事件152可以是例如但不限于雷擊、短路、過載電流、電路中的失配負載、接近復合結構100的電場，或生成多個電流150的一些其它合適類型的事件。在復合結構100中以多個電流150和/或電磁力151的形式感應電能149。在這些示例性例子中，電磁事件152通過生成流入復合結構100的多個電流150、在復合結構100內(nèi)感應電場，和/或以一些其它合適方式在復合結構100中感應電能149，從而在復合結構100中感應電能149。在一個示例性例子中，電磁事件152在第二復合層134的第一表面142上發(fā)生。例如，閃電接觸第二復合層134的第一表面142。具體地，當閃電接觸第一表面142時，閃電接觸第二加強物138的第一部分140。該雷擊生成傳導進入第二復合層134的多個電流150。
多個電流150穿過第二加強物138的第一部分140在第二復合層134的第一表面142流入第二復合層134。多個電流150在基本平行于z軸126的方向上流過第二復合層134。進一步地，多個電流150穿過第二加強物138的第二部分146在第二復合層134的第二表面148流出第二復合層134，并穿過加強物112的第一部分120在復合層106的第一表面116流入復合層106。多個電流150在基本平行于z軸126的方向上流過復合層106。在一些情況下，多個電流150流出加強物112的第二部分121，并流入在復合結構100中復合層106下面的一些其它復合層。進一步地，除了在基本平行于z軸126的方向上流動的多個電流150之外，多個電流150也可以在復合層106和第二復合層134內(nèi)在相對于這些復合層的任何數(shù)目的其它方向上傳導。在一些情況下，在基本平行于z軸126的方向上增加的電導率122和第二電導率144在其它方向上增加電導率122和第二電導率144。這樣，在第二復合層134中第二加強物138的第一部分140和第二部分146，與在復合層106中加強物112的第一部分120和第二部分121的物理接近可以為多個電流150提供導電路徑。這些導電路徑為復合結構100提供希望水平的電導率135。與當前可用的復合結構比較，希望水平的電導率135可以是在基本垂直于復合結構100的方向上的更高電導率。在圖1中復合結構100的圖示說明不意味著暗示對其中可以實施示例性實施例的方式的物理或架構限制?？梢允褂贸龍D示說明組件之外或代替圖示說明組件的其它組件。一些組件可以是不必需的。同樣，呈現(xiàn)方框從而圖示說明一些功能組件。當在示例性實施例中實施時，這些方框中的一個或更多個可以被組合、劃分或組合并劃分成不同方框。例如，在一些情況下，多個復合層108可以包括除復合層106和第二復合層134之外的其它復合層。進一步地，在一些示例性例子中，復合層106可以包括除基體110和加強物112之外的其它材料 。在其它示例性例子中，另外的導電材料可以在多個復合層108中的復合層之間應用。該另外導電材料可以用來增加在基本平行于z軸126的方向上復合結構100的電導率。在復合層之間應用的導電材料可以包括例如但不限于金屬顆粒、切短碳纖維、碳薄片、碳顆粒，和/或一些其它合適類型的導電材料?，F(xiàn)在參考圖2，根據(jù)示例性實施例示出復合層的部分暴露等距視圖的圖示說明。在該示例性例子中，復合層200是在圖1中復合層106的一個實施的例子。如示出，復合層200包含基體202和加強物204。加強物204包含多條纖維206。如示出，多條纖維206可以用網(wǎng)格208的形式排列。進一步地，復合層200具有第一表面210和第二表面212。在該示例性例子中，力口強物204的部分還沒有在第一表面210和第二表面212暴露。具體地，在該示出例子中，在多條纖維206中的原纖維和/或纖維不與第一表面210或第二表面212接觸。在圖2中的復合層200可以是在多條纖維206中的纖維暴露之前的復合層的例子?？梢允褂美绲幌抻跈C械工藝、激光工藝、化學工藝或一些其它合適類型的工藝，將接近第一表面210的多條纖維206的一部分和接近第二表面212的多條纖維206的一部分暴露。
現(xiàn)在參考圖3，根據(jù)示例性實施例示出復合層的部分暴露等距視圖的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分。在該示例性例子中，復合層200的第一表面210和第二表面212已粗加工，以使加強物204的第一部分300在第一表面210暴露，并且加強物204的第二部分302在第二表面212暴露?？梢允褂萌缭趫D1中描述的多個不同工藝將第一表面210和第二表面212粗加工。例如，可以使用磨耗工藝、耙動工藝或一些其它合適類型的機械工藝中的至少一種，將第一表面210和第二表面212粗加工。如示出，第一部分300和第二部分302可以包括在加強物204中多條纖維206中纖維的斷頭、在多條纖維206中的纖維環(huán)，以及在多條纖維206中纖維的其它部分或片段。在第一表面210暴露的加強物204的第一部分300和在第二表面212暴露的加強物204的第二部分302在基本平行于z軸304的方向上增加復合層200的電導率?，F(xiàn)在參考圖4，根據(jù)示例性實施例示出復合層的剖面?zhèn)纫晥D的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分。在該示例性例子中，示出沿圖3中的直線4-4取得的復合層200的剖面?zhèn)纫晥D?，F(xiàn)在轉到圖5，根據(jù)示例性實施例示出復合層的頂視圖的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分。在該示例性例子中，示出源自圖3的復合層200的頂視圖?，F(xiàn)在參考圖6，根據(jù)示例性實施例示出復合層的部分暴露等距視圖的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分。在該示例性例子中，復合層600是在圖1中的復合層106的一個實施的例子。如示出 ，復合層600包含基體602和加強物604。加強物604包含多條纖維606。如示出，多條纖維606不在網(wǎng)格例如圖2-4中的網(wǎng)格208中排列。代替地，多條纖維606可以在加強物604內(nèi)具有隨機排列。進一步地,復合層600具有第一表面610和第二表面612。在該不例性例子中，第一表面610的一部分和第二表面612的一部分已移除，以使加強物604的第一部分614在第一表面610暴露,并且加強物604的第二部分616在第二表面612暴露?？梢允褂枚鄠€不同的工藝暴露第一部分614和第二部分616。例如,可以使用化學工藝、激光燒蝕工藝或一些其它合適類型的工藝移除第一表面610的一部分和第二表面612的一部分,從而暴露第一部分614和第二部分616。如示出，第一部分614和第二部分616可以包括在加強物604中多條纖維606中纖維的斷頭、在多條纖維606中的纖維環(huán)，以及在多條纖維606中纖維的其它部分或片段。在第一表面610暴露的加強物604的第一部分614和在第二表面612暴露的加強物604的第二部分616在基本平行于z軸618的方向上增加復合層600的電導率?，F(xiàn)在參考圖7，根據(jù)示例性實施例示出復合層的剖面?zhèn)纫晥D的圖示說明，該復合層具有在復合層的表面暴露的加強物的部分。在該示例性例子中，示出沿圖6中的直線7-7取得的復合層600的剖面?zhèn)纫晥D。現(xiàn)在參考圖8，根據(jù)示例性實施例示出包含多個復合層的復合結構的部分暴露等距視圖的圖示說明。在該示例性例子中，復合結構800可以是用于飛機的蒙皮板。如示出，復合結構800包含多個復合層802。因此，復合結構800可以稱為復合層壓板。
可以使用源自圖3的復合層200實施在多個復合層802中的每個復合層。這樣，可以由在復合結構800中不同復合層的表面的加強物的暴露部分之間的接觸來形成導電路徑。在復合結構800中不同復合層的表面的加強物的這些暴露部分在基本垂直于復合結構800的方向上增加復合結構800的電導率。該方向可以基本平行于復合結構800的z 軸 804。由在復合結構800中不同復合層的表面的加強物的暴露部分提供的導電路徑可以允許由電磁事件生成的多個電流和/或電磁力在復合結構800內(nèi)傳導。電磁事件可以是例如但不限于雷擊。當閃電擊中復合結構800時，閃電可以生成在基本平行于z軸804的方向上傳播穿過復合結構800的電流。例如，在閃電擊中復合結構800的任何表面時，電流可以流入復合結構800。這些電流可以在復合結構800內(nèi)傳導穿過在多個復合層802的每個中的加強物。作為一個具體例子，在閃電擊中復合結構800的表面806時，電流可以在箭頭808的方向上流過多個復合層802。特別地，多個復合層802可以在箭頭808的方向上傳導這些電流從而傳播這些電流?，F(xiàn)在參考圖9，根據(jù)示例性實施例示出包含多個復合層的復合結構的剖面?zhèn)纫晥D的圖示說明。在圖9中，示出沿圖8中的直線9-9取得的復合層800的剖面?zhèn)纫晥D。在圖2-9中示出的不同組件可以與在圖1中的組件組合、與在圖1中的組件一起使用，或該兩者的組合。另外，這些圖中組件中的一些可以是在圖1中以框圖形式示出的組件如何被實施為實體結構/物理結構的示例性例子?，F(xiàn)在參考圖10，根據(jù)示例性實施例示出包含復合蒙皮板的飛機的圖示說明。在該示例性例子中，飛機1000具有附連到機身1006的機翼1002和機翼1004。飛機1000包括附連到機翼1002的發(fā)動機1008和附連到機翼1004的發(fā)動機1010。機身/主體(body)1006具有尾部1012。水平穩(wěn)定器/水平尾翼1014、水平尾翼1016和垂直穩(wěn)定器/垂直尾翼1018附連到機身1006的尾部1012。飛機1000是在圖1中的物體102的一個實施的例子。飛機1000的機身1006可以具有多個復合蒙皮板1020。在多個復合蒙皮板1020中的每個復合蒙皮板可以是在圖1中的復合結構100的一個實施的例子。進一步地，可以使用例如在圖8中的復合結構800實施在多個復合蒙皮板1020中的每個復合蒙皮板。多個復合蒙皮板1020可以經(jīng)配置傳導響應于電磁事件生成的電能。例如，在閃電1022擊中飛機1000的機身1006時，閃電1022沖擊多個復合蒙皮板1020。多個復合蒙皮板1020經(jīng)配置傳導由閃電1022生成的電流和/或電磁力。這樣，多個復合蒙皮1020可以提供對閃電1022和其它類型電磁事件的防護?，F(xiàn)在轉到圖11，根據(jù)示例性實施例以流程圖形式示出用于形成復合層的工藝的圖示說明。在圖11中圖示說明的工藝可以用來形成在圖1中的復合層106。該工藝通過在基體中嵌入加強物從而形成復合層來開始(操作1100)。加強物包含導電材料。在一些示 例性例子中，導電材料可以是多條纖維形式的碳。在操作1100中，在基體中嵌入加強物導致加強物位于基體內(nèi)。在一個示例性例子中，當加強物被嵌入在基體中時，沒有加強物的任何部分暴露在復合層的表面中的任何表面。加強物可以用多個不同方式被嵌入在基體中。例如但不限于，可以使用樹脂浴工藝/過程(process)、化學氣相沉積工藝、真空沉積工藝、化學溶液沉積工藝、化學浴沉積工藝，或用于在基體內(nèi)嵌入加強物的一些其它合適類型的工藝，在基體中嵌入加強物。該過程/工藝然后在復合層的表面暴露加強物的一部分，從而在基本垂直于復合層的方向上增加復合層的電導率(操作1102)，該過程此后終止。在一些示例性例子中，操作1102可以為復合層的第一表面執(zhí)行第一次,并為復合層的第二表面執(zhí)行第二次。操作1102可以用多個不同方式執(zhí)行。例如，可以通過粗加工復合層的表面從而將嵌入在基體中的加強物的部分通過表面拉出復合層來執(zhí)行操作1102。在另一示例性例子中，可以通過向復合層的表面施加化學品，以在復合層的表面化學移除基體的一部分從而暴露加強物的部分，來執(zhí)行操作1102。在其它的示例性例子中，可以通過使用激光燒蝕工藝移除復合層的表面的一部分從而暴露加強物的部分，來執(zhí)行操作1102。在一些情況下，可以通過將在形成加強物的多條纖維中的一組纖維穿絲(threading)通過復合層，以使該組纖維的第一部分在復合層暴露，并且該組纖維的第二部分基本保持嵌入在復合層中的基體中，來執(zhí)行操作1102。現(xiàn)在參考圖12，根據(jù)示例性實施例以流程圖形式示出使用復合結構傳導電能的過程的圖示說明?？梢允褂迷趫D1中的復合結構100實施在圖12中圖示說明的過程。該過程通過操作包含復合結構的物體來開始，其中在物體的操作期間發(fā)生的電磁事件在復合結構中感應電能(操作1200)。復合結構可以是例如在圖1中的復合結構100。可以用例如在圖8中的復合結構800的形式實施該復合結構。復合結構包含多個復合層。 在多個復合層中的復合層包含基體和加強物。加強物包含導電材料并被嵌入在基體中。加強物的第一部分在復合層的第一表面暴露，并且加強物的第二部分在復合層的第二表面暴露，從而分別在復合層的第一和第二表面增加復合層的電導率。在該示例性例子中，電磁事件可以是例如雷擊、短路、過載電路，或經(jīng)配置在復合結構的表面生成電能的一些其它類型的事件。電能可以采取多個電流和/或電磁力的形式。該過程響應于電磁事件在復合結構內(nèi)傳導在復合結構中感應的電能，以使復合結構的電導率在基本垂直于復合結構的方向上增加(操作1202)，該過程此后終止。特別地，在多個復合層中的復合層的表面暴露的用于不同復合層的加強物的部分之間的接觸為有待傳導的電能提供導電路徑。在不同示出實施例中的流程圖和框示說明在示例性實施例中的設備和方法的一些可能實施的架構、功能性和操作。在這點上，在流程圖或框圖中的每個方框可以表示操作或步驟的模塊、區(qū)段、功能和/或部分。例如，方框中的一個或更多個可以實施為軟件代碼、在硬件中實施或?qū)嵤槌绦虼a和硬件的組合。當在硬件中實施時，硬件可以例如采取經(jīng)制造或配置執(zhí)行流程圖或框圖中一個或更多個操作的集成電路的形式。在示例性實施例的一些可替換實施中，在方框中提到的功能或多個功能可以以在圖中提到順序之外的順序發(fā)生。例如，在一些情況下，連續(xù)示出的兩個方框可以基本同時執(zhí)行，或方框可以有時以顛倒順序執(zhí)行，取決于包括的功能性。同樣，除在流程圖或框圖中的圖示說明方框之外可以添加其它方框。本公開的示例性實施例可以在如在圖13中示出的飛機制造和服務方法1300和如在圖14中示出的飛機1400的背景下描述。首先轉到圖13，根據(jù)示例性實施例示出飛機制造和服務方法的圖示說明。在預生產(chǎn)期間，飛機制造和服務方法1300可以包括圖2中的飛機1400的規(guī)格和設計1302與材料采購1304。在生產(chǎn)期間，進行飛機1400的組件和子組件制造1306與系統(tǒng)集成1308。此后，飛機1400可以經(jīng)歷認證和交付1310，以便置于使用中1312。在由客戶使用中1312，飛機1400被安排例行維護和服務1314，其可以包括修改、重配置、翻新和其它維護或服務。飛機制造和服務方法1300的過程中的每個都可以由系統(tǒng)集成商、第三方和/或操作員執(zhí)行或?qū)嵭?。在這些例子中，操作員可以是客戶。為了本描述，系統(tǒng)集成商可以包括但不限于任何數(shù)目的飛機制造商和主系統(tǒng)分包商；第三方可以包括但不限于任何數(shù)目的銷售商、分包商和供應商；以及操作員可以是航空公司、租賃公司、軍事實體、服務組織等?，F(xiàn)在參考圖14，示出其中可以實施示例性實施例的飛機的圖示說明。在該例子中，飛機1400通過在圖13中的飛機制造和服務方法1300生產(chǎn)，并可以包括具有多個系統(tǒng)1404和內(nèi)部1406的機身1402。系統(tǒng)1404的例子包括推進系統(tǒng)1408、電氣系統(tǒng)1410、液壓系統(tǒng)1412和環(huán)境系統(tǒng)1414中的一個或更多個?？梢园ㄈ魏螖?shù)目的其它系統(tǒng)。盡管示出航空航天例子，但不同的示例性實施例可以應用于其它工業(yè)，例如汽車工業(yè)、船舶工業(yè)、能源工業(yè)、建筑業(yè)，或一些其它合適類型的工業(yè)。在此實施的設備和方法 可以在圖13中飛機制造和服務方法1300的階段中的至少一個期間采用。例如但不限于，在規(guī)格和設計1302、材料采購1304、組件和子組件制造1306、系統(tǒng)集成1308、使用中1312，和/或維護和服務1314中的至少一個期間，圖1的復合結構100可以在圖14中的飛機1400中被設計、制造和實施。例如，在圖1中的復合結構100可以用來實施用于在圖14中的飛機1400的多個蒙皮板。在一個示例性例子中，在圖13中的組件和子組件制造1306中生產(chǎn)的組件或子組件可以用相似于在圖14中當飛機1400在使用中1312時生產(chǎn)的組件或子組件的方式制作或制造。作為更另一例子，多個設備實施例、方法實施例或其組合可在生產(chǎn)階段期間被利用，例如在圖13中的組件和子組件制造1306與系統(tǒng)集成1308。當飛機1400在使用中1312時和/或在圖13中的維護和服務1314期間，可以利用一個或更多個設備實施例、方法實施例或其組合。多個不同示例性實施例的使用可以為飛機1400提供對電磁事件例如但不限于雷擊的防護。在上面的附圖和文本中，公開復合結構100，其包括基體110，基體110包括基本不導電的材料133 ;以及包括導電材料114的加強物112，其中加強物112位于基體110內(nèi)從而在復合結構中形成復合層，其中加強物112的一部分在復合層106的表面暴露，以使復合層106的電導率122在基本垂直于復合層106的方向上增加。在一個變體中，加強物112包括多條纖維132，其中在復合層106的表面暴露的加強物112的部分是允許多個電流150通過其流入和流出復合層106的多條纖維132的一部分。在一個例子中，加強物112的部分在表面的選擇部分暴露，以使復合層106的電導率122在表面的選擇部分在基本垂直于復合層106的方向上增加。在另一例子中，加強物112的部分是加強物112的第一部分120，并且復合層106的表面是復合層106的第一表面116，并且其中加強物112的第二部分在復合層106的第二表面118暴露。在又另一例子中，基體110是第一基體110，加強物112是第一加強物112，加強物的部分是第一加強物112的第一部分120，復合層106是第一復合層106，表面是第一復合層106的第一表面116，并且電導率122是第一電導率122，并且進一步包括:第二基體136 ；以及位于第二基體136內(nèi)的第二加強物138，其中第二基體136和第二加強物138形成第二復合層134，其中第二加強物138的第二部分146在第二復合層134的第二表面148暴露，以使第二復合層134的第二電導率144在基本垂直于第二復合層134的方向上增加。在一個替換中，當?shù)诙秃蠈?34和第一復合層106相對于彼此放置從而形成復合結構100時，在第一復合層106的第一表面116暴露的第一加強物112的第一部分120接觸在第二復合層134的第二表面148暴露的第二加強物138的第二部分146。在另一替換中，其中在第一加強物112的第一部分120與第二加強物138的第二部分146之間的接觸電連接第一復合層106和第二復合層134，從而在基本平行于復合結構的z軸126的方向上提供希望水平的電導率。在一個變體中，其中復合層106是在形成復合結構100的多個復合層108中的一個復合層106，其中用于多個復合層108中復合層108的加強物的部分在多個復合層108中復合層的表面暴露，從而在基本平行于復合結構的z軸126的方向上為多個復合層108提供希望水平的電導率135。在一個例子中，其中在多個復合層108周圍的環(huán)境中發(fā)生的電磁事件152在多個復合層108中感應電能149，并且其中多個復合層108經(jīng)配置在基本平行于復合結構的z軸的方向上在多個復合層1 08中的復合層之間傳導電流。在又另一例子中，其中復合結構100包括多個復合層108，該多個復合層108是經(jīng)配置為航空航天器用作蒙皮板的碳纖維增強塑料，其中該碳纖維增強塑料在基本平行于該碳纖維增強塑料的z軸的方向上具有希望水平的電導率。在又另一例子中，其中使用機械工藝、化學工藝、激光表面燒蝕工藝、蝕刻工藝、穿絲工藝、縫紉工藝、磨耗工藝、磨砂工藝、耙動工藝中的至少一種，將嵌入在基體110中的加強物112的部分在復合層106的表面暴露。另外，公開復合結構100包括:多個復合層108，其中在多個復合層108中的復合層106包括:包括基本不導電材料113的基體110 ;以及包括導電材料114并位于基體110內(nèi)的加強物112，其中加強物112的一部分在復合層106的表面暴露，以使復合層106的電導率122在基本垂直于復合層的方向上增加，其中在復合層106的表面暴露的加強物112的部分將復合層106電連接到在多個復合層108中的另一復合層106，以使復合結構100在基本平行于復合結構100的z軸126的方向上具有希望水平的電導率。在一個例子中，其中復合結構100包括多個復合層108，該多個復合層108是經(jīng)配置為航空航天器用作蒙皮板的碳纖維增強塑料。此外，公開用于使用復合結構100傳導電能149的方法，該方法包括:操作包括復合結構100的物體102，其中響應于在物體102的操作期間發(fā)生的電磁事件152在復合結構100中感應電能149，其中復合結構100包括多個復合層108，其中在多個復合層108中的復合層106包括:包括基本不導電材料113的基體110 ;以及包括導電材料114并位于基體110內(nèi)的加強物112，其中加強物112的一部分在復合層106的表面暴露；并且響應于電磁事件152，使用在多個復合層108中的復合層106的表面暴露的加強物112的部分在復合結構100內(nèi)傳導在復合結構100中感應的電能149，以使在基本平行于復合結構100的z軸126的方向上增加復合結構100的電導率122。在一個變體中，響應于電磁事件152，使用在多個復合層108中的復合層106的表面暴露的加強物112的部分在復合結構100內(nèi)傳導在復合結構100中感應的電能149，以使在基本平行于復合結構100的z軸126的方向上增加復合結構100的電導率122的步驟包含:響應于電磁事件152在復合結構100內(nèi)傳導在復合結構100中感應的電能149，以使在基本平行于復合結構100的z軸126的方向上增加復合結構100的電導率122，其中在復合層106的表面暴露的加強物112的部分將復合層106電連接到在多個復合層108中的另一復合層106，以使復合結構100在基本平行于復合結構100的z軸126的方向上具有希望水平的電導率135。在一個實施例中，公開用于形成復合層106的方法,該方法包括:在基體110中嵌入加強物112從而形成復合層106，其中基體110包括基本不導電材料113，并且其中加強物包括導電材料114 ;以及在復合層106的表面的選擇部分暴露加強物112的一部分，以使復合層106的電導率1 22在基本垂直于復合層106的方向上增加。在一個例子中，其中在復合層106的表面的選擇部分暴露加強物112的部分的步驟包括:粗加工復合層106的表面以在復合層106的表面移除基體110的一部分，從而基本移除在復合層106表面的基體該部分下面的加強物112的部分。在一個變體中，其中在復合層106的表面的選擇部分暴露加強物112的部分的步驟包括:向復合層的表面施加化學品，以在復合層106的表面化學移除基體的一部分從而暴露加強物112的該部分。在又另一變體中，其中在復合層106的表面的選擇部分暴露加強物112的該部分的步驟包括:使用激光表面燒蝕工藝在復合層106的表面移除基體110的一部分，從而暴露加強物112的該部分。在又另一變體中，其中在復合層106的表面的選擇部分暴露加強物112的部分的步驟包括:在形成加強物112的多條纖維中的一組纖維穿絲通過/通過(threading)復合層106，以使該組纖維的第一部分120在復合層106的表面暴露，并且該組纖維的第二部分121基本保持嵌入在復合層106中的基體110中。因此，不同的示例性實施例提供用于傳導電能的方法和設備。在一個示例性實施例中，設備包含基體和加強物?；w包含不導電材料。加強物包含導電材料。加強物位于基體內(nèi)從而形成復合層。加強物的一部分在復合層的表面暴露，以使復合層的電導率在基本垂直于復合層的方向上增加。進一步地，該復合層可以是在用于復合結構的多個復合層中的一個復合層。用于復合結構的多個復合層中的每個可以用相似于在上面描述的復合層的方式實施。特別地，加強物的第一部分在每個復合層的第一表面暴露，從而在每個復合層的第一表面增加每個復合層的電導率。加強物的第二部分在每個復合層的第二表面暴露，從而在每個復合層的第二表面增加每個復合層的電導率。在多個復合層中的每個復合層中加強物的第一部分和第二部分經(jīng)配置將多個復合層相互電連接，以使復合結構在基本垂直于復合結構的方向上具有希望水平的電導率。不同的示例性實施例的描述為圖示說明和描述目的呈現(xiàn)，并且其不意圖以公開的形式窮舉或限制實施例。許多修改和變化對于本領域技術人員很明顯。進一步地，不同的示例性實施例可以提供與其它示例性實施例相比不同的特征。選擇和描述選擇的實施例或多個實施例以便最優(yōu)解釋實施例的原理、實際應用，并使本領域技術人員能夠理解具有各種修改的各種實施 例的公開適合設想的具體使用。
權利要求
1.一種復合結構(100),包含 基體(110)，所述基體(110)包含基本不導電的材料(133 );以及 加強物(112)，所述加強物(112)包含導電材料(114)，其中所述加強物(112)位于所述基體(110)內(nèi)從而在所述復合結構中形成復合層，其中所述加強物(112)的一部分在所述復合層(106)的表面暴露，以使所述復合層(106)的電導率(122)在基本垂直于所述復合層(106)的方向上增加。
2.根據(jù)權利要求I所述的復合結構(100)，其中所述加強物(112)包含多條纖維(132)，其中在所述復合層(106)的所述表面暴露的所述加強物(112)的所述部分是允許多個電流(150)通過其流入和流出所述復合層(106)的所述多條纖維(132)的一部分。
3.根據(jù)權利要求1-2中的任何一項權利要求所述的復合結構(100)，其中所述加強物(112)的所述部分在所述表面的選擇部分暴露，以使所述復合層(106)的所述電導率(122)在所述表面的所述選擇部分上在基本垂直于所述復合層(106 )的方向上增加。
4.根據(jù)權利要求1-3中的任何一項權利要求所述的復合結構(100)，其中所述加強物(112)的所述部分是所述加強物(112)的第一部分(120)，并且所述復合層(106)的所述表面是所述復合層(106)的第一表面(116)，并且其中所述加強物的第二部分在所述復合層(106)的第二表面(118)暴露。
5.根據(jù)權利要求I所述的復合結構(100)，其中所述基體(110)是第一基體(110)，所述加強物(112)是第一加強物(112)，所述加強物的所述部分是所述第一加強物(112)的第一部分(120)，所述復合層(106)是第一復合層(106)，所述表面是所述第一復合層(106)的第一表面(116)，并且所述電導率(122)是第一電導率(122)，并且進一步包含 第二基體(136);以及 位于所述第二基體(136)內(nèi)的第二加強物(138)，其中所述第二基體(136)和所述第二加強物(138)形成第二復合層(134)，其中所述第二加強物(138)的第二部分(146)在所述第二復合層(134)的第二表面(148)暴露，以使所述第二復合層(134)的第二電導率(144)在基本垂直于所述第二復合層(134)的方向上增加。
6.根據(jù)權利要求5所述的復合結構(100)，其中當所述第二復合層(134)和所述第一復合層(106)相對于彼此放置從而形成所述復合結構(100)時，在所述第一復合層(106)的所述第一表面(116)暴露的所述第一加強物(112)的所述第一部分(120)被配置成接觸在所述第二復合層(134)的所述第二表面(148)暴露的所述第二加強物(138)的所述第二部分(146)。
7.根據(jù)權利要求6所述的復合結構(100)，其中在所述第一加強物(112)的所述第一部分(120)和所述第二加強物(138)的所述第二部分(146)之間的接觸將所述第一復合層(106)和所述第二復合層(134)電連接，從而在基本平行于所述復合結構的z軸(126)的方向上提供希望水平的電導率(115)。
8.根據(jù)權利要求I所述的復合結構(100)，其中所述復合層(106)是在形成所述復合結構(100)的所述多個復合層(108)中的一個復合層(106)，其中用于所述多個復合層(108)中復合層(108)的加強物的部分在所述多個復合層(108)中所述復合層的表面暴露，從而在基本平行于所述多個復合層(108)的z軸(126)的方向上為所述多個復合層(108)提供希望水平的電導率(135)。
9.根據(jù)權利要求8所述的復合結構(100)，其中在所述多個復合層(108)周圍的環(huán)境中發(fā)生的電磁事件(152)在所述多個復合層(108)中感應電能(149)，并且其中所述多個復合層(108)被配置成在基本平行于所述多個復合層(108)的所述z軸的方向上在所述多個復合層(108)中的所述復合層之間傳導電能(149)。
10.根據(jù)權利要求8所述的復合結構(100)，其中所述復合結構(100)包含所述多個復合層(108)，所述多個復合層(108)是被配置為用作航空航天器蒙皮板的碳纖維增強塑料，其中所述碳纖維增強塑料在基本平行于所述碳纖維增強塑料的所述z軸的方向上具有所述希望水平的電導率。
11.一種用于形成復合層(106)的方法，所述方法包含 在基體(110)中嵌入加強物(112)從而形成所述復合層(106)，其中所述基體(110)包含基本不導電材料(113)，并且其中所述加強物(112)包含導電材料(114);以及 在所述復合層(106)的表面的選擇部分暴露所述加強物(112)的一部分，以使所述復合層(106)的電導率(122)在基本垂直于所述復合層(106)的方向上增加。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中在所述復合層(106)的所述表面的所述選擇部分暴露所述加強物(112)的所述部分的步驟包含 粗加工所述復合層(106)的所述表面以在所述復合層(106)的所述表面移除所述基體(110)的一部分，從而暴露基本在所述復合層(106)的所述表面的所述基體的所述部分下面的所述加強物(112)的所述部分。
13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中在所述復合層(106)的所述表面的所述選擇部分暴露所述加強物(112)的所述部分的步驟包含 向所述復合層的所述表面施加化學品，以在所述復合層(106)的表面化學移除所述基體的一部分，從而暴露所述加強物(112)的所述部分。
14.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中在所述復合層(106)的所述表面的所述選擇部分暴露所述加強物(112)的所述部分的步驟包含 使用激光表面燒蝕工藝在所述復合層(106)的所述表面移除所述基體(110)的一部分，從而暴露所述加強物(112)的所述部分。
15.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中在所述復合層(106)的所述表面的所述選擇部分暴露所述加強物(112)的所述部分的步驟包含 將形成所述加強物(112)的多條纖維(132)中的一組纖維穿絲通過所述復合層(106)，以使所述組纖維的第一部分(120)在所述復合層(106)的所述表面暴露，并且所述組纖維的第二部分(121)基本保持嵌入在所述復合層(106)中的所述基體(110)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含基體和加強物的復合結構?；w包含基本不導電的材料。加強物包含導電材料。加強物位于基體內(nèi)從而形成復合層。加強物的一部分在復合層的表面暴露，以使復合層的電導率在基本垂直于復合層的方向上增加。
文檔編號B32B33/00GK103252966SQ20131005418
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月20日 優(yōu)先權日2012年2月20日
發(fā)明者K·O'b·高 申請人:波音公司