[发明专利]复合材料燃料管

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月21日提交的美国临时申请61/703,849的优先权，所述美国临时申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请大体涉及燃料管并且更具体来说涉及飞机燃料管。

背景技术

典型地必须对飞机中的燃料管进行设计，以便限制在雷击情况下产生的电荷的传导路径的界限。另外，燃料管必须满足某些易燃性要求。

已知在复合机翼结构中提供金属燃料管以满足易燃性要求；这些管子通常用绝缘体缠绕以免电流转移穿过所述管子，然而这些绝缘体会增加飞机的成本和重量。

发明内容

一方面，提供一种用于飞机的燃料管，所述燃料管包括由包括以下各物的材料制成的壁：由通过双酚A二缩水甘油醚型树脂与胺硬化剂反应获得的环氧树脂共聚物，和以环氧树脂共聚物的重量计3％至5％的有机改性的纳米粘土组成的基质，所述纳米粘土包括层状硅酸镁铝薄片；以及嵌入所述基质中的强化纤维。

附图说明

现在参考附图，其中：

图1是根据一个具体实施方案的燃料管的示意图；并且

图2是添加和未添加纳米粘土的环氧树脂/玻璃复合物的易燃性测试结果的图。

具体实施方式

具体地当用于复合材料飞机结构时，复合材料燃料管可能呈现几种优于金属管的优势，例如关于重量和成本的优势。因为复合材料管与金属管相比导电率较低，所以磁场耦合以及直流电转移的可能性通常会降低。然而，因为管子的烃性质，所以复合材料管的易燃水平较高。

已经发现将适当类型的纳米粘土添加到适当的环氧树脂/玻璃复合物中会有利地减小材料的易燃性，并且提供适用于燃料管的符合易燃性认证要求的材料。

参考图1，示出了形成燃料分配系统10的一部分的管子12，其在一个具体实施方案中位于飞机中。管子12由管状壁14界定，在所示的实施方案中所述管状壁是由单层材料制成；或者可以使用多层。壁14由包括聚合物基质和强化纤维的材料制成。

基质包括通过树脂和硬化剂反应所形成的环氧树脂共聚物。合适类型的环氧树脂包括缩水甘油醚、缩水甘油酯和缩水甘油胺环氧树脂以及非缩水甘油基环氧树脂类脂族或环脂族环氧树脂。在一个具体实施方案中，树脂是EPON^TM828，即基于双酚A表氯醇的液体环氧树脂，其化学名称为4,40-(1-甲基亚乙基)二苯酚与(氯甲基)环氧乙烷的聚合物。EPON^TM828是DGEBPA(双酚A二缩水甘油醚)型树脂。

在一个具体实施方案中，所述树脂包括以下物质或由以下物质组成：C₆oH₆₄O₈*C₁₂H₂oCl₄O₄。

在一个具体实施方案中，所述树脂包括以下物质或由以下物质组成：(C₁₅H₁₆O₂·C₃H₅ClO)_x，其中x是2至10并且优选地是4。

在一个具体实施方案中，其中所述树脂包括以下化合物、由以下化合物组成或衍生自以下化合物：

在一个具体实施方案中，添加到液体树脂中以获得所述环氧树脂的硬化剂是胺硬化剂，更具体来说是EPIKURE^TM3046，即来自Resolution Performance Products LLC的含有三亚乙基四胺的聚酰胺基胺。或者可以使用其它类型的合适硬化剂，其包括但不限于EPIKURE^TM3271(一种改性脂肪胺)、EPIKURE^TM3140(一种聚酰胺、高咪唑啉的分子量适中的硬化剂，以二聚脂肪酸和多胺为基础)、EPIKURE^TM3300(一种环脂肪胺)、EPIKURE^TM3125(一种基于二聚脂肪酸和多胺的聚酰胺硬化剂)和EPIKURE^TM3370(一种环脂肪胺)。

在一个具体实施方案中，硬化剂的量是树脂的35重量％至100重量％；在另一具体实施方案中，树脂与硬化剂的重量比是2:1。