下縱向表面上）。加強(qiáng)層12和夾層14可結(jié)合到一起，以形成薄氈穩(wěn)定型織物18。薄氈 穩(wěn)定型織物18可注入基質(zhì)材料16 (圖3)，以浸漬加強(qiáng)層12并形成復(fù)合材料10 (圖3)。
[0033] 參照?qǐng)D3和圖4,與周圍的基質(zhì)材料16的扭曲變形能力比較，薄氈穩(wěn)定型織物18 可具有相對(duì)更高的扭曲變形能力。在第一表述中，薄氈穩(wěn)定型織物18的扭曲變形能力可比 周圍的基質(zhì)材料16的扭曲變形能力大至少5%。在第二表述中，薄氈穩(wěn)定型織物18的扭曲 變形能力可比周圍的基質(zhì)材料16的扭曲變形能力大至少10%。在第三表述中，薄毯穩(wěn)定 型織物18的扭曲變形能力可比周圍的基質(zhì)材料16的扭曲變形能力大至少20%。在第四 表述中，薄毯穩(wěn)定型織物18的扭曲變形能力可比周圍的基質(zhì)材料16的扭曲變形能力大至 少30%。在第五表述中，薄毯穩(wěn)定型織物18的扭曲變形能力可比周圍的基質(zhì)材料16的扭 曲變形能力大至少40%。在第六表述中，薄毯穩(wěn)定型織物18的扭曲變形能力可比周圍的 基質(zhì)材料16的扭曲變形能力大至少50%。因此，復(fù)合材料10可表現(xiàn)出機(jī)械性能的顯著改 進(jìn)，諸如抗拉強(qiáng)度和/或應(yīng)變?cè)黾印?br>[0034] 復(fù)合材料10可設(shè)計(jì)或構(gòu)造成具有更高的扭曲負(fù)荷和更低的擴(kuò)張負(fù)荷，以便增加 馮?米塞斯應(yīng)變。在一個(gè)表述中，復(fù)合材料10的馮·米塞斯應(yīng)變可至少為0. 300。在另一 表述中，復(fù)合材料10的馮·米塞斯應(yīng)變可至少為〇. 400。在再一表述中，復(fù)合材料10可由 胺和環(huán)氧樹(shù)脂（例如，包括至少一種二胺和至少一種環(huán)氧樹(shù)脂的組成）制成。在其它實(shí)施 方式中，復(fù)合材料可包括變化的馮?米塞斯應(yīng)變結(jié)果，并可由不同材料制成。
[0035] 參照?qǐng)D5,圖5例示了所公開(kāi)的復(fù)合材料10的單層的示意橫截面。夾層14可在加 強(qiáng)層12的纖維床和基質(zhì)材料16的富樹(shù)脂區(qū)23之間附著至增強(qiáng)纖維20。可以認(rèn)識(shí)到，當(dāng)復(fù) 合材料10形成有多層時(shí)，富樹(shù)脂區(qū)23在各層之間延伸。在某些實(shí)施方式中，如圖14所示， 夾層14可能不一定存在于沿著加強(qiáng)層12的所有的點(diǎn)，但圖5反映了用于創(chuàng)建夾層14的夾 層材料（例如，非織造織物）的面內(nèi)幾何結(jié)構(gòu)。在圖14中，薄氈單位面積重量和單絲直徑 將影響細(xì)絲之間每單位面積和間距的細(xì)絲數(shù)目。如果夾層14的扭曲應(yīng)變能力足夠大于基 質(zhì)材料16的扭曲應(yīng)變能力，則夾層14將發(fā)生扭曲并延遲基質(zhì)材料16中的應(yīng)變的發(fā)生，使 得整體的復(fù)合材料10被允許扭曲得大于沒(méi)有夾層14的情況，為復(fù)合材料10提供比將以其 它方式從相同的增強(qiáng)纖維-基質(zhì)材料的組合所得到的抗拉強(qiáng)度更高的抗拉強(qiáng)度?？梢哉J(rèn)識(shí) 到，為了提供該優(yōu)點(diǎn)，可存在著足量的夾層14。
[0036] 仍參照?qǐng)D5,每個(gè)加強(qiáng)層12均包括纖維床。例如，加強(qiáng)層12的纖維床可包括由增 強(qiáng)纖維20制成的單向織物。增強(qiáng)纖維20可以是連續(xù)或不連續(xù)的（例如，切開(kāi)或拉伸斷裂 的纖維），并且可由任何各種材料形成。在一個(gè)示例中，單向增強(qiáng)纖維20可由碳纖維制成。 增強(qiáng)纖維20的其它示例包括（并不限于）玻璃纖維、有機(jī)纖維、金屬纖維、陶瓷纖維和礦物 纖維。
[0037] 每個(gè)夾層14均可由非織造織物形成，例如具有連續(xù)聚合纖維的非織造織物。夾層 14可由任何各種熱塑性材料形成，但可包括非熱塑性纖維而不脫離本公開(kāi)的范圍。夾層纖 維可選自與用于形成復(fù)合材料10的熱固性基質(zhì)材料16兼容的任何類型的纖維之中。例 如，夾層纖維可選自由以下所組成的組：聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酯、聚丁二烯、 聚氨酯、聚丙烯、聚醚、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚苯硫醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚芳基酰胺、聚 酮、聚鄰苯二甲酰胺、聚苯醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚酯聚芳 醋（例如Vectran κ )。
[0038] 夾層14可以是非織造的，例如被紡粘、被水刺的織物，或網(wǎng)，其中每個(gè)夾層14均可 由自動(dòng)化的方法形成并且具有相對(duì)較寬的寬度，可能難以或不可能通過(guò)編織、編結(jié)等形成。 被紡粘的織物可由連續(xù)旋轉(zhuǎn)并熱結(jié)合的連續(xù)纖維生產(chǎn)。這些織物可購(gòu)自各種各樣的來(lái)源。 首選的織物的單位面積重量一般介于每平方米1克至50克之間，并且更優(yōu)選地，單位面積 重量介于整體的固化復(fù)合材料重量的0.25%至5%之間。被水刺的織物可由連續(xù)旋轉(zhuǎn)并機(jī) 械結(jié)合的連續(xù)纖維來(lái)制備。這些織物可購(gòu)自各種各樣的來(lái)源。首選的被水刺的織物的單位 面積重量一般與被紡粘的織物在相同的范圍內(nèi)。網(wǎng)織物結(jié)構(gòu)在經(jīng)煒?lè)较蛏厦坑⒋缈砂?0.5根至15根之間的線。
[0039] 一般而言，夾層14可由與基質(zhì)材料16(例如，熱固性樹(shù)脂）化學(xué)兼容且在注入和 固化期間不溶解到基質(zhì)材料16中的任何各種聚合纖維形成。例如，夾層14在任何較大程 度上不應(yīng)該可溶解于下面的基質(zhì)材料16,除非為了方便更好地接觸和/或粘附在夾層14和 基質(zhì)材料16之間。夾層材料的熔點(diǎn)通常應(yīng)該在基質(zhì)材料16的凝膠溫度附近或超過(guò)基質(zhì)材 料16的凝膠溫度，以確保不會(huì)損害復(fù)合材料性能，諸如升高溫度的壓縮強(qiáng)度。夾層材料還 應(yīng)該對(duì)例如酮、水、噴氣燃料和制動(dòng)流體的溶劑具有良好抗性，以確保復(fù)合材料10在暴露 于這樣的溶劑時(shí)不容易使強(qiáng)度下降。
[0040] 復(fù)合材料10的扭曲變形能力（可表達(dá)為馮?米塞斯應(yīng)變性能）應(yīng)該相對(duì)于基質(zhì) 材料16 (例如，熱固性聚合物樹(shù)脂）較高，以便在加強(qiáng)材料和周圍的基質(zhì)材料16之間實(shí)現(xiàn) 最佳的增強(qiáng)纖維-基質(zhì)材料負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力。馮·米塞斯應(yīng)變或應(yīng)力是從材料中任何給定點(diǎn) 的主應(yīng)力的組合得到的指數(shù)，以確定在材料中的哪一點(diǎn)，應(yīng)力將導(dǎo)致失效。
[0041] 雖然形成基質(zhì)材料16的本體聚合物樹(shù)脂具有比夾層材料的聚合纖維22更低的扭 曲變形能力（通過(guò)較低的馮·米塞斯應(yīng)變性能表現(xiàn)），但如果夾層材料適當(dāng)選擇為可與基質(zhì) 材料16兼容，則由于圍繞加強(qiáng)層12的夾層14,復(fù)合材料10的整體機(jī)械性能將顯著改進(jìn)。 夾層14還可有利于減輕因過(guò)熱應(yīng)變而產(chǎn)生的橫向微裂紋的影響，特別是在基質(zhì)材料16中 使用高溫樹(shù)脂的復(fù)合材料10。
[0042] 基質(zhì)材料16可包括任何聚合物樹(shù)脂或任何其它的任何合適的商用或定制樹(shù)脂系 統(tǒng)，其具有與夾層14的物理性能不同的期望的物理性能。這些物理性能的差異導(dǎo)致夾層 14的扭曲變形能力比基質(zhì)材料16的扭曲變形能力更高。例如（并且沒(méi)有限制），基質(zhì)材料 的可影響其扭曲變形能力的典型物理性能包括（但不限于）：相對(duì)于夾層材料優(yōu)良的流體 阻力、增加的模數(shù)、提高的高溫性能、改進(jìn)的工藝性和/或處理性能（諸如粘性度和粘性壽 命）。
[0043] 雖然本公開(kāi)并未局限于任何特別的操作理論，但應(yīng)認(rèn)為，為了給夾層14提供所得 到的復(fù)合材料10的期望的抗拉強(qiáng)度的增加，夾層材料應(yīng)該具有一些與基質(zhì)材料16的化學(xué) 兼容性（例如化學(xué)鍵、氫鍵，等等）。
[0044] 返回參照?qǐng)D3和圖4,在一執(zhí)行方案中，一個(gè)加強(qiáng)層12可布置在相鄰的夾層14之 間。夾層16可結(jié)合至加強(qiáng)層12,以形成薄氈穩(wěn)定型織物18。參照?qǐng)D6,在另一執(zhí)行方案中， 兩個(gè)加強(qiáng)層12可用于形成薄氈穩(wěn)定型織物18。每個(gè)夾層16均可結(jié)合至相關(guān)聯(lián)的加強(qiáng)層 12,以形成薄氈穩(wěn)定型織物18。在另一執(zhí)行方案中，可使用三個(gè)或更多個(gè)加強(qiáng)層12。在另 一執(zhí)行方案中，可使用四個(gè)至十六個(gè)加強(qiáng)層12。在另一執(zhí)行方案中，可使用多于十六個(gè)加強(qiáng) 層12。
[0045] 在一個(gè)實(shí)施方式中，夾層14被熔融結(jié)合至夾層14被布置在其上的加強(qiáng)層12上。 這樣的熔融結(jié)合發(fā)生作用，以在鋪放任何多層薄層并隨后注入基質(zhì)材料16期間使加強(qiáng)層 12的增強(qiáng)纖維20的取向維持到位。
[0046] 參照?qǐng)D7,可通過(guò)將加強(qiáng)層12與夾層14 一起下針而編出經(jīng)編復(fù)合材料。首先執(zhí) 行熔融結(jié)合，以制造單向材料或穩(wěn)定的單層織物，該織物然后引入經(jīng)編機(jī)中。針織線或縫紉 線24可選自以下各種材料，包括但不限于：聚酯-聚芳酯（例如Vectrai^ )、聚芳酰胺（例 如Kevlar? )、聚苯并噁挫（例如Zylon (齊龍)181 )、粘膠（例如Rayon (人造絲)? )、丙稀酸醋、 聚酰胺、碳和纖維玻璃。在期望的地點(diǎn)，在最初鋪放加強(qiáng)層12和夾層14之后，可進(jìn)行針織 或縫紉步驟。相同種類的線可用于經(jīng)由縫合或經(jīng)由裁絨將局部不同的厚度以機(jī)械的方式保 持到位。
[0047] 多根縫紉線24可用于將復(fù)合材料10 (圖3)的薄氈穩(wěn)定