[发明专利]纤维复合组件

说明书

一种具有集成的有源电磁屏蔽的纤维复合组件，包括具有多重的增强纤维的纤维复合层和电导体，该电导体沿着纤维复合层在纤维复合层上延伸并在操作期间产生电磁场，其中一部分增强纤维被设计为传导纤维，其布置为在纤维复合层内跟随电导体并被设计为在操作期间产生对电导体的电磁场进行削弱的相反电磁场。

技术领域

本发明涉及一种具有集成有源电磁屏蔽的纤维复合组件。

背景技术

尽管能够用于许多应用中，但是关于客机更详细地解释了本发明及其潜在的技术问题。然而，所描述的方法和设备同样能够用于不同的车辆和运输工业的所有部门，例如，用于公路车辆、铁路车辆、飞行器或船舶。

在现代飞行器结构中，飞行器的结构组件越来越多地由纤维复合材料制成。这种纤维复合组件例如能够通过以下方式来制造：通过使多重的增强纤维(例如，碳纤维和/或玻璃纤维)穿过由基质材料(例如，塑料和/或金属)组成的单独的层，然后构建这些层并赋予它们所需的形状。为了确保这些组件的结构完整性，在生产过程中和在后续使用过程中，组件都可以配备多重传感器，这些传感器检测相关的结构参数，例如机械应力、温度等。为了将这些传感器电气连接起来并且在数据工程方面并且为了控制它们，可以在纤维复合组件上和/或纤维复合组件中安装多重的电导体和电子组件，甚至集成电路。例如，可以借助于印刷方法将集成电路应用于纤维复合材料。为了防止电磁场的不希望的相互干扰，这种电子元件可以集成到屏蔽壳体中。然而，特别是在飞行器结构中，希望将安装工作量，尤其是重量保持得尽可能低。

Leijonmarck等人的出版物“Solid polymer electrolyte-coated carbonfibres for structural and novel micro batteries(用于结构化和新型微电池的固体聚合物电解质涂覆的碳纤维)”，Composites Science and Technology(复合材料科学技术)，2013年，第89卷，第149-157页，以及Asp等人的出版物“REALISATION OF STRUCTURALBATTERY COMPOSITE MATERIALS(结构化电池复合材料的实现)”，第20届复合材料国际会议，哥本哈根，2015年7月19日至24日，描述了在结构化电池中使用涂覆碳纤维，即集成到纤维复合结构中的电池，例如车辆的纤维复合结构。碳纤维具有厚度为几百纳米的固体聚合物电解质涂层，该固体聚合物电解质涂层通过电化学浴施加(碳纤维的典型直径为约6至7微米)。这种涂层的效果是在电气安装方面，其中纤维直径通过涂层仅增加约1微米。

发明内容

鉴于这种背景情况，本发明的基本目的是找到用于屏蔽纤维复合组件上的电导体的改进的解决方案。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的纤维复合组件和具有权利要求10的特征的飞行器或航天器来实现。

因此，提供了一种具有集成的有源电磁屏蔽的纤维复合组件。该纤维复合组件包括具有多重的增强纤维的纤维复合层和电导体，该电导体沿纤维复合层在纤维复合层上延伸并在操作期间产生电磁场，其中一部分增强纤维被设计为作为传导纤维，其布置为跟随纤维复合层内的电导体并被设计为在操作期间产生对电导体的电磁场进行削弱的相反的电磁场。

还提供了根据本发明的具有纤维复合组件的飞行器或航天器。