[发明专利]与基体施加同时形成有形纤维

说明书

本发明的名称是与基体施加同时形成有形纤维。用于复合制品的涂布纤维可包括纤维体和基体层。纤维体可具有至少一个纤维表面。基体层可至少部分涂布纤维表面并且可在纤维体形成期间施加。

本申请为分案申请，原申请的申请日是2013年6月14日、申请号是201310236306.2、发明名称为“与基体施加同时形成有形纤维”。

相关申请的交叉引用

该申请与题目为Bicomponent fibers containing nano-filaments for use inoptically transparent composites(用于光学透明复合材料中的包含纳米丝束的双组分纤维)并且于2012年6月14日提交的共同提交的申请系列号13/523,108相关。

技术领域

一般而言，本公开涉及复合材料，并且更具体地涉及具有改善的光学性能的纤维增强的复合制品的制造。

背景技术

用于制造复合制品的常规方法包括提供包含多个纤维的干燥纤维预制件(preform)。干燥纤维预制件可置于与复合制品的最终形状近似的成形刀具上。在干燥纤维预制件置于成形刀具上之后，树脂可单独地施加至干燥纤维预制件上。例如，来自树脂容器的液体树脂可使用真空压力注入干燥纤维预制件。热和/或压力可施加至注入了树脂的预制件，其可被固化或凝固以形成复合制品。

尽管将树脂单独地注入干燥纤维预制件通常是用于形成复合制品的令人满意的技术，但是该方法包括若干缺点，有损其总体效用。例如，用液体树脂单独地注入干燥纤维预制件需要使用专用器材，比如树脂容器、树脂管道、流动介质和真空器材。对于专用器材的需要增加了该方法的复杂性，并且增加了生产复合制品所需的总成本和时间。

在用于制造复合制品的另一方法中，树脂薄膜可施加在干燥纤维层之间，以在成形刀具上形成复合铺叠(layup)。可将热施加至复合铺叠以降低树脂薄膜的粘度并且使得树脂流动、混合和注入干燥纤维层。也可在固化复合铺叠期间施加热和/或压力。尽管树脂薄膜的使用可降低与提供树脂至干燥纤维相关的一些复杂性，但是放置树脂薄膜的单个层与干燥纤维层的需要导致该方法是劳动强度大并且耗时的。

与用于制造复合制品的常规方法相关的另一缺点涉及期望提供具有特定横截面形状的单个纤维。例如，可期望为每个纤维提供平坦表面和相对尖锐的角部，以提高复合制品的光学性能。遗憾地，用于制造纤维的常规方法由于表面能作用导致纤维的表面和角部变圆。纤维的圆的表面和角部可导致穿过复合制品的光的光学畸变，其可降低复合制品的光学性能。

可见，本领域需要用于制造复合制品的系统和方法，其消除与施加树脂至复合铺叠相关的时间、成本和复杂性。另外，本领域需要制造用于复合制品的纤维的系统和方法，其中纤维设置有平坦表面和相对尖锐的角部。

发明内容

在一种实施方式中提供用于复合制品的涂布纤维的本公开具体解决了和减轻了与复合材料制造相关的上述需要。涂布纤维可包括纤维体和基体层(matrix layer)。纤维体可具有至少一个纤维表面。基体层可至少部分涂布纤维表面，并且可在纤维体形成期间施加。

也公开了复合制品，其可使用多个纤维体形成。每个纤维体可具有至少一个纤维表面。基体层可至少部分涂布至少一个纤维体的纤维表面。基体层可基本上与纤维体的形成同时施加。

另外，公开了制造用于复合制品的涂布纤维的方法。该方法可包括形成具有至少一个纤维表面的纤维体的步骤。该方法也可包括基本上与纤维体的形成同时施加基体层至纤维表面的步骤。

在进一步的实施方式中，公开了形成复合制品的方法，其可包括下述步骤：提供多个涂布纤维，其中每个涂布纤维可由在纤维体形成期间用基体材料涂布的纤维体构成。形成复合制品的方法可进一步包括降低基体材料的粘度以使得多个涂布纤维的基体材料混合。形成复合制品的方法可另外地包括固化和/或硬化基体材料以形成复合制品。