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原文传递用于空气动力学结构的集成式防雷和电气除冰

专利名称：	用于空气动力学结构的集成式防雷和电气除冰
摘要：	本公开涉及用于空气动力学结构的集成式防雷和电气除冰。一种示例方法包括：在基底的表面的至少一部分上形成导电层，其中所述基底包括空气动力学结构的复合材料，并且其中所述导电层被构造成提供导电路径以将由雷击产生的电流传导到电接地位置；在所述导电层上沉积绝缘层；去除所述绝缘层的一个或多个部分，以在所述绝缘层中形成相应间隙并且暴露所述导电层的一个或多个对应部分；以及在所述绝缘层上形成电阻加热器层，使得所述电阻加热器层填充所述绝缘层中的所述相应间隙并且接触所述导电层的所述一个或多个对应部分，使得当向所述导电层提供电力时，所述电力被传递到所述电阻加热器层，由此从所述电阻加热器层中产生热量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	波音公司
发明人：	P·J·金林;E·A·布鲁顿;E·布鲁威尔斯;K·W·扬
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201811568376.7
公开号：	CN109969407A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	付林;王小东
分类号：	B64D15/12(2006.01);B;B64;B64D;B64D15
申请人地址：	美国伊利诺伊州
主权项：	1.一种方法(1200)，该方法包括：在基底(200)的表面的至少一部分上形成(1202)导电层(300)，其中所述基底(200)包括空气动力学结构(100)的复合材料，并且其中所述导电层(300)被构造成提供导电路径以将由雷击产生的电流传导到电接地位置；在所述导电层(300)上沉积(1204)绝缘层(500)；去除(1206)所述绝缘层(500)的一个或多个部分(602，604)，以在所述绝缘层(500)中形成相应间隙并且使所述导电层(300)的一个或多个对应部分(700，702)暴露；以及在所述绝缘层(500)上形成(1208)电阻加热器层(900)，使得所述电阻加热器层(900)填充所述绝缘层(500)中的所述相应间隙并且接触所述导电层(300)的所述一个或多个对应部分(700，702)，使得当向所述导电层(300)提供电力时，所述电力被传递到所述电阻加热器层(900)，由此从所述电阻加热器层(900)中产生热量为所述空气动力学结构(100)除冰。 2.根据权利要求1所述的方法(1200)，其中，去除(1206)所述绝缘层(500)的一个或多个部分(602，604)的步骤包括：打磨(1210)穿过所述绝缘层(500)以去除所述绝缘层(500)的所述一个或多个部分(602，604)并且使所述导电层(300)的所述一个或多个对应部分(700，702)暴露。 3.根据权利要求1所述的方法(1200)，其中，去除(1206)所述绝缘层(500)的一个或多个部分(602，604)的步骤包括：形成(1212)蚀刻掩模(600)以部分地覆盖所述绝缘层(500)，由此使所述绝缘层(500)的所述一个或多个部分(602，604)暴露；蚀刻(1214)所述绝缘层(500)的所述一个或多个部分(602，604)；以及去除(1216)所述蚀刻掩模(600)。 4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法(1200)，所述方法进一步包括：在所述导电层(300)中形成(1218)间隙(404)以将所述导电层分成代表相应电极的相应段(400，402)。 5.根据权利要求4所述的方法(1200)，其中，形成(1202)导电层的步骤包括：形成连续膨胀金属箔层即CEMF层。 6.根据权利要求5所述的方法(1200)，其中，形成(1202)CEMF层的步骤包括：形成包括铝或铜的CEMF层。 7.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法(1200)，其中，沉积(1204)绝缘层(500)的步骤包括：沉积包括树脂的粘合剂层，所述树脂包括聚氨酯、环氧树脂、热塑性塑料、酚醛树脂或硅树脂材料。 8.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法(1200)，其中，形成(1208)电阻加热器层(900)的步骤包括：将所述电阻加热器层(900)分成(1220)多个独立激励的加热区域(1102-1112)。 9.根据权利要求8所述的方法(1200)，所述方法进一步包括：在所述导电层(300)中形成(1222)多个隔离的导电线(1114，1116)，以独立地向所述电阻加热器层(900)的所述多个独立激励的加热区域(1102-1112)中的每个加热区域提供所述电力。 10.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法(1200)，其中，形成(1208)电阻加热器层(900)的步骤包括：形成(1224)至少一个导电聚合物层。 11.根据权利要求10所述的方法(1200)，其中，形成(1224)至少一个导电聚合物层的步骤包括：形成由聚苯胺-二壬基萘磺酸(PANI-DNNSA)、聚(亚乙基二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT-PSS)、聚苯胺-十二烷基苯磺酸(PANI-DBSA)、聚吡咯、石墨烯涂料、碳纳米管涂料、炭黑、导电氧化物或金属颗粒制成的层。 12.根据权利要求10所述的方法(1200)，其中，形成(1208)电阻加热器层(900)的步骤包括：形成(1226)包括多个导电聚合物层的多层堆叠，每个导电聚合物层均介于相应的绝缘层之间，其中每个导电聚合物层均具有相应的电阻，使得当相应的所述导电聚合物层并联连接到所述电力的电源时，相应的所述导电聚合物层的合成电阻小于每个相应的电阻。 13.根据权利要求12所述的方法(1200)，其中，形成(1226)多层堆叠的步骤包括：形成多层堆叠以在所述导电聚合物层与所述电源并联连接时改变所述基底(200)上的电阻率。 14.根据权利要求13所述的方法(1200)，其中，形成(1226)多层堆叠以改变所述基底(200)上的电阻率的步骤包括：在所述基底(200)的不同区域处沉积不同数量的层。 15.根据权利要求13所述的方法(1200)，其中，形成(1226)多层堆叠以改变所述基底(200)上的电阻率的步骤包括：在所述基底(200)的不同区域处沉积具有不同导电聚合物的导电聚合物层。 16.根据权利要求13所述的方法(1200)，其中，形成(1226)多层堆叠以改变所述基底(200)上的电阻率的步骤包括：在所述基底(200)的不同区域处沉积具有不同厚度的导电聚合物层。 17.一种装置(1002)，该装置(1002)包括：基底(200)，所述基底(200)包括复合材料；导电层(300)，所述导电层(300)形成在所述基底(200)的表面(202)的至少一部分上；绝缘层(500)，所述绝缘层(500)沉积在所述导电层(300)上，其中所述绝缘层(500)包括使所述导电层(300)的部分(700，702)暴露的至少一个间隙；以及电阻加热器层(900)，所述电阻加热器层(900)形成在所述绝缘层(500)上，使得所述电阻加热器层(900)填充所述绝缘层(500)中的所述至少一个间隙并且接触所述导电层(300)的所述部分(700，702)，使得当向所述导电层(300)提供电力时，所述电力被传递到所述电阻加热器层(900)，由此从所述电阻加热器层(900)中产生热量。 18.根据权利要求17所述的装置(1002)，其中，所述电阻加热器层(900)被分成多个独立激励的加热区域(1102-1112)，并且其中所述导电层(300)包括多个隔离的导电线(1114，1116)以独立地向所述电阻加热器层(900)的所述多个独立激励的加热区域(1102-1112)中的每个加热区域提供所述电力。 19.一种空气动力学结构(100)，该空气动力学结构(100)包括：基底(200)，所述基底(200)包括复合材料；导电层(300)，所述导电层(300)形成在所述基底(200)的表面(202)的至少一部分上，其中所述导电层(300)被构造成提供导电路径以将由雷击产生的电流传导到电接地位置；绝缘层(500)，所述绝缘层(500)沉积在所述导电层(300)上，其中所述绝缘层(500)包括使所述导电层(300)的部分(700，702)暴露的至少一个间隙；以及电阻加热器层(900)，所述电阻加热器层(900)形成在所述绝缘层(500)上，使得所述电阻加热器层(900)填充所述绝缘层(500)中的所述至少一个间隙并且接触所述导电层(300)的所述部分(700，702)，使得当向所述导电层(300)提供电力时，所述电力被传递到所述电阻加热器层(900)，由此从所述电阻加热器层(900)中产生热量。 20.根据权利要求19所述的空气动力学结构(100)，其中，所述空气动力学结构(100)被包括在叶片(100)中，并且其中从所述电阻加热器层(900)中产生热量的步骤包括产生热量为所述叶片(100)除冰。
所属类别：	发明专利