非织造微格织物及其增强的复合材料或混杂复合材料的制作方法

技术特征：
1.非织造织物，其包括：三维纤维阵列，其中所述三维纤维阵列的至少一部分包括：直立纤维阵列，其垂直于所述非织造织物的平面延伸并且连接到基部基材，所述基部基材是可消耗膜基材、金属基部基材或心轴基材中的至少一种；以及多层非织造平行纤维，其以纤维层取向的限定图案在直立纤维阵列之间平行于所述非织造织物的平面延伸。2.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述直立纤维阵列包括垂直于所述非织造织物的所述平面延伸的直立纤维的正方形阵列，并且所述纤维层取向的限定图案包括层的0-90取向图案。3.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述直立纤维阵列包括垂直于所述非织造织物的所述平面延伸的直立纤维的六边形阵列，并且所述纤维层取向的限定图案包括层的0-60-120取向图案。4.根据权利要求1所述的非织造织物，其中：所述直立纤维阵列包括选自硼、碳、铝、硅、钛、锆、铌、钼、铪、钽、钨、铼、钇、锇、铀、钍、钚、氮、氧及它们的组合的普通固体材料；以及平行于所述织物的所述平面延伸的所述多层非织造平行纤维包括选自硼、碳、铝、硅、钛、锆、铌、钼、铪、钽、钨、铼、钇、锇、铀、钍、钚、氮、氧及它们的组合的普通固体材料。5.根据权利要求1所述的非织造织物，其中在平行于所述非织造织物的所述平面延伸的所述非织造平行纤维的不同方向上延伸的纤维具有不同的构成材料，并且在平行于所述非织造织物的所述平面延伸的所述多层非织造平行纤维的不同层中的纤维具有不同的构成材料，并且具有与垂直于所述非织造织物的所述平面延伸的所述直立纤维阵列的纤维不同的构成材料。6.根据权利要求1所述的非织造织物，其与复合材料结构组合，其中所述复合材料结构的基质用所述非织造织物增强，所述基质由选自硼、碳、铝、硅、钛、锆、铌、钼、铪、钽、钨、铼、钇、锇、铀、钍、钚、氮、氧及它们的组合的普通固体材料组成。7.根据权利要求6所述的组合，其中垂直于所述非织造织物的所述平面延伸的所述直立纤维阵列的直立纤维被锚定到金属基部基材中，并且与整体地接合到所述复合材料结构的所述金属基部基材形成混杂复合材料。8.根据权利要求7所述的组合，其中在所述金属基部基材和所述多层非织造平行纤维之间留有间隙，所述多层非织造平行纤维在所述直立纤维阵列之间平行于所述非织造织物的所述平面延伸。9.根据权利要求8所述的组合，其中所述间隙包括冷却通道。10.根据权利要求8所述的组合，其中所述间隙中的所述直立纤维阵列的直立纤维用作弹性梁，所述弹性梁弥补所述金属基部基材与所述多层非织造平行纤维之间的热膨胀差异。11.三维织物，其包括：纤维阵列，所述纤维阵列不彼此交错或交织以保持纤维强度，所述纤维阵列包括：直立纤维阵列，其延伸所述三维织物的厚度或更厚，并且从(i)可消耗材料的薄层，(ii)所述三维织物的一部分的层，或(iii)心轴，生长以直接形成成品cmc壳；以及
至少一层平行纤维，所述至少一层平行纤维在所述直立纤维阵列的直立纤维之间平行于所述三维织物的平面延伸。12.如权利要求11所述的织物，其中平行于所述三维织物的平面延伸的至少一层纤维是一层纤维层厚。13.方法，其包括：形成包含三维纤维阵列的非织造织物，所述形成包括：形成直立纤维阵列，所述直立纤维阵列垂直于所述非织造织物的平面延伸并且连接到基部基材，所述基部基材为可消耗膜基材、金属基部基材或心轴基材中的至少一种；以及在直立纤维阵列的直立纤维之间提供多层非织造平行纤维，并且所述多层非织造平行纤维以纤维层取向的限定图案平行于所述非织造织物的平面延伸。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述直立纤维阵列包括垂直于所述非织造织物的所述平面延伸的直立纤维的正方形阵列，并且所述纤维层取向的限定图案包括层的0-90取向图案。15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述直立纤维阵列包括垂直于所述非织造织物的所述平面延伸的直立纤维的六边形阵列，并且所述纤维层取向的限定图案包括层的0-60-120取向图案。16.根据权利要求13所述的方法，其中，形成垂直于所述非织造织物的所述平面延伸的所述直立纤维阵列包括使所述直立纤维阵列生长以从所述基部基材垂直于所述非织造织物的所述平面延伸。17.根据权利要求16所述的方法，其中，使所述直立纤维阵列生长包括在生长所述直立纤维阵列以从所述基部结构延伸中使用激光辅助化学气相沉积(lcvd)，并且其中，所述基部结构包括金属基部基材或心轴基材中的一种，所述生长导致将所述直立纤维阵列整体接合到所述基部基材。18.根据权利要求13所述的方法，其中在所述直立纤维阵列的所述直立纤维之间提供所述多层非织造平行纤维包括在所述基部基材和所述多层非织造平行纤维之间留下间隙。19.根据权利要求18所述的方法，其中提供所述间隙包括调整所述间隙的尺寸以在所述基础基部基材和所述多层非织造平行纤维之间限定冷却通道。20.根据权利要求18所述的方法，其中，形成连接至所述基部基材的直立纤维阵列包括选择用于所述直立纤维阵列的构成材料，使得所述间隙中的所述直立纤维阵列的直立纤维用作弹性梁，所述弹性梁弥补所述基部基材与所述多层非织造平行纤维之间的热膨胀差异。

技术总结
本发明提供了非织造织物，其包括三维纤维阵列。所述三维纤维阵列包括垂直于所述非织造织物的平面延伸并连接到基部基材的直立纤维阵列，其中所述基部基材是可消耗薄膜基材、金属基部基材或心轴基材中的一种或多种。此外，该三维纤维阵列包括多层平行于该非织造纤维平面的非织造平行纤维，该非织造平行纤维以所限定的纤维层取向图案排列在直立纤维阵列之间。间。间。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：自由形态纤维有限公司
技术研发日：2020.07.24
技术公布日：2022/7/10