МАТЕРИАЛ С УЛУЧШЕННЫМИ ПРОВОДЯЩИМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ В КОМБИНАЦИИ СО СМОЛОЙ

1. Материал (I) для получения композиционных изделий способом, в котором внешнюю термопластичную или термоотверждаемую матрицу распределяют внутри указанного материала, содержащего по меньшей мере одно полотно (1) однонаправленных углеродных волокон (2), соединенных, по меньшей мере, на одной из его сторон (1a, 1b) с по меньшей мере одним проводящим компонентом (5, 11, 12, 13, 14), соединенным с проницаемым слоем (3а, 3b, 10) или введенным в проницаемый слой (3a, 3b, 10) из термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ, причем указанный проницаемый слой имеет вид ткани, порошка, пористой пленки, трикотажа или, предпочтительно, нетканого материала (3a, 3b, 10).
2. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что материал (I) содержит от 0,5 до 10% термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ.
3. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что содержит единственное полотно (1) однонаправленных углеродных волокон (2), соединенное на одной или на каждой его стороне (1a, 1b) с, по меньшей мере, одним проводящим компонентом (5, 11, 12, 13, 14), соединенным с проницаемым слоем (3а, 3b, 10) или введенным в проницаемый слой (3a, 3b, 10) из термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ, причем указанный проницаемый слой имеет вид ткани, порошка, пористой пленки, трикотажа или, предпочтительно, нетканого материала (3a,
3b, 10).
4. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что содержит несколько полотен (1) однонаправленных углеродных волокон (2), причем однонаправленные углеродные волокна по меньшей мере двух полотен имеют разные направления, при этом, по меньшей мере, один проводящий компонент (5, 11, 12, 13, 14) соединен с проницаемым слоем (3а, 3b, 10) или введен в проницаемый слой (3a, 3b, 10) из термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ, причем указанный проницаемый слой, имеющий вид ткани, порошка, пористой пленки, трикотажа или, предпочтительно, нетканого материала (3a, 3b, 10), находится между двумя последовательными полотнами однонаправленных углеродных волокон.
5. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что присутствующего в материале полотно или полотна (1) однонаправленных углеродных волокон (2) и проводящий элемент или элементы (5, 11, 12, 13, 14), соединенные с проницаемым слоем (3а, 3b, 10) или введенные в проницаемый слой (3a, 3b, 10) из термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ, причем указанный проницаемый слой имеет вид ткани, порошка, пористой пленки, трикотажа или, предпочтительно, нетканого материала (3a, 3b, 10), соединены сшивкой, провязыванием, клеем или термоскреплением.
6. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что проводящий компонент (5, 11, 12, 13, 14) находится в виде частиц (5), коротких волокон или нитей (11, 12, 13, 14).
7. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что массовое
отношение "проводящий компонент/термопластичное вещество" или "проводящий компонент/(термопластичное и термоотверждаемое вещества)" составляет от 0,3 до 50%, предпочтительно от 0,5 до 5%.
8. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что каждая система "проницаемый слой (3a, 3b, 10) + проводящий элемент(ы) (5, 11, 12, 13, 14)" имеют коэффициент раскрытия, лежащий в интервале от 30 до 99%, предпочтительно от 40 до 70%.
2
2
9. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что каждая система "проницаемый слой (3a, 3b, 10) + проводящий элемент(ы) (5, 11, 12, 13, 14)" имеет поверхностную плотность в интервале от 0,5 до 30 г/м, предпочтительно от 1 до 15 г/м.
10. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что каждая система "проницаемый слой (3a, 3b, 10) + проводящий элемент(ы) (5, 11, 12, 13, 14)", присутствующая в материале, имеет толщину от 5 до 30 микрон, предпочтительно от 5 до 20 микрон.
11. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что каждая система "проницаемый слой (3a, 3b, 10) + проводящий элемент(ы) (5, 11, 12, 13, 14)" имеет удельную проводимость в по меньшей мере одном направлении по меньшей мере 500 См/м, предпочтительно от 5000 до 20000 См/м.
12. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что полотно или полотна (1) однонаправленных углеродных волокон (2) и проводящий элемент или элементы (5, 11, 12, 13, 14), присутствующие в материале, соединены с помощью термопластичного или термоотверждаемого веществу проницаемого слоя путем термоскрепления.
13. Материал (I) по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что проводящий компонент (5) имеет вид проводящих частиц или волокон, распределенных в матрице (4) термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ, образующей ткань или, предпочтительно, нетканый материал (6).
14. Материал (I) по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что проводящий компонент (13, 14) находится между полотном (1) однонаправленных углеродных волокон (2) и проницаемым слоем (10) из термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ.
15. Материал (I) по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что проницаемый слой (10) термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ располагается между полотном (1) однонаправленных углеродных волокон (2) и проводящим компонентом (11, 12, 13, 14).
16. Материал (I) по п. 14, отличающийся тем, что проводящий компонент (11, 12, 13, 14) нанесен на по меньшей мере часть поверхности ткани или, предпочтительно, нетканого материала (6) из термопластичных волокон или смеси термопластичных и термоотверждаемых волокон.
17. Материал (I) по п. 14, отличающийся тем, что проводящий компонент находится в форме проводящих частиц или волокон, проводящего металлического покрытия или же проводящих нитей (11, 12, 13, 14).
18. Материал (I) по п. 17, отличающийся тем, что проводящий компонент находится в виде металлического покрытия или проводящих нитей (11, 12, 13, 14), покрывающих по меньшей мере
5% поверхности, на которую они нанесены, предпочтительно по меньшей мере 10-40% этой поверхности, в частности, от 10 до 60% этой поверхности, и предпочтительно образующих непрерывную проводящую сетку.
19. Материал (I) по п. 12, отличающийся тем, что проводящий компонент находится в виде частиц или коротких волокон, в смеси с порошком термопластичного вещества или смеси термопластичного и термоотверждаемого веществ.
20. Материал (I) по п. 1, отличающийся тем, что проницаемый слой (3a, 3b, 10) выполнен исключительно из термопластичного материала.
21. Материал (I) по п. 20, отличающийся тем, что проводящий компонент (5, 11, 12, 13, 14) соединен с проницаемым слоем (3а, 3b, 10) или введен в проницаемый слой (3a, 3b, 10) из термопластичного вещества, выбранного из полиамидов, сополиамидов, полиамидов с блоками простого или сложного эфира, полифталамидов, сложных полиэфиров, сложных сополиэфиров, термопластичных полиуретанов, полиацеталей, полиолефинов C2-C8, простых полиэфирсульфонов, полисульфонов, полифениленсульфонов, полиэфирэфиркетонов, полиэфиркетонкетонов, полифениленсульфида, полиэфиримидов, термопластичных полиимидов, жидкокристаллических полимеров, фенокси-соединений, блок-сополимеров, таких как сополимеры стирол-бутадиен-метилметакрилат, сополимеры метилметакрилат-бутилакрилат-метилметакрилат, и их смесей.
22. Материал (I) по п. 21, отличающийся тем, что проводящий компонент (5, 11, 12, 13, 14) целиком состоит из проводящего вещества, или только его поверхность выполнена из проводящего
вещества, причем указанное проводящее вещество выбрано из углерода, никеля, золота, платины, палладия, серебра, меди или кобальта.
2
23. Материал (I) по п. 22, отличающийся тем, что присутствующие в материале полотно или полотна (1) однонаправленных углеродных волокон (2) имеют поверхностную плотность от 100 до 280 г/м.
24. Способ получения композиционного изделия, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
a) подготавливают по меньшей мере один материал (I) по одному из пп. 1-23,
b) распределяют, путем пропитки или нагнетания, термоотверждаемую смолу, термопластичную смолу или смесь таких смол внутри материала или материалов,
c) упрочняют искомую деталь посредством этапа полимеризации/сшивки, проводимого по определенному температурному циклу и под давлением, после чего следует охлаждение.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что он включает этап сборки нескольких материалов (I) по одному из пп. 1-23.
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что он включает этап, на котором скрепляют сборки слоев в форме заготовки.
27. Способ по одному из пп. 24-26, отличающийся тем, что термоотверждаемую или термопластичную смолу или смесь таких смол добавляют в материал путем пропитки при пониженном давлении, в частности, при давлении ниже атмосферного, в частности, ниже 1 бара, предпочтительно при давлении от 0,1 до 1 бара.
28. Композиционное изделие, которое может быть получено способом по одному из пп. 24-27.
29. Композиционное изделие по п. 28, отличающееся тем, что оно имеет поперечную удельную проводимость по меньшей мере 20 См/м, предпочтительно от 60 до 300 См/м.
30. Композиционное изделие по п. 28 или 29, отличающееся тем, что оно имеет объемную долю волокон от 55 до 70%, в частности, от 60 до 65%.