專利名稱：生產(chǎn)由具有嵌入聚合物矩陣的固體微粒的復(fù)合材料制成的產(chǎn)品的方法和設(shè)備，以及將固 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)由將固體微粒^A聚合物矩陣的復(fù)合材料制成的產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
通常，由將固體微粒^A聚合物矩陣的復(fù)合材料構(gòu)成的產(chǎn)品找到了不斷增長的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其 是在結(jié)構(gòu)增強部件、薄M裝、納米合成等方面。這種復(fù)合材料構(gòu)成的產(chǎn)品依靠其高性能、多功能 性和相對較低的生產(chǎn)成本得至'J廣泛的應(yīng)用。復(fù)合材料可以衝雜灘滿足不同規(guī)格要求并取決于固體 微粒的開沐、數(shù)量和組成材料的機械和物理特性。
聚合物矩陣通常是由熱塑性聚剖勿組成，諸如聚丙烯、聚乙烯、聚翻安、，乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚砜、聚酰亞胺、聚氯乙烯、鄉(xiāng)苯二甲酸乙二醇酯等。然而，聚舒巨陣 也能由熱掛性樹脂構(gòu)成。熱固性樹脂的例子有硫化橡膠、苯酚甲醛(人造樹脂)、尿素甲醛、三聚
mi安甲醛樹脂、聚脂樹脂、環(huán) 月誇。
ftA聚合物矩陣中的固體微f4ffi常是粉末或纖維。在聚，矩陣凝固之前，M31液-固體混合 步驟，將粉^t)纖維混合到液態(tài)聚合物矩陣中。
粉末為填充物或添加劑，呈球狀或棱狀，適用于與聚合矩陣混合在一起，而且，粉末是諸如 礦物粉、木制粉、粉狀有機材料，大多數(shù)尺寸范圍為lnm到10.000,100nm的固態(tài)或空心玻麟。 (nm=10—9m)。
^A聚合矩陣的纖維通常呈伸長狀，其特征在于是寬高比，或是長度與厚度之比。適于^A 聚合矩陣中的纖維是礦物纖維，例如玻璃纖維或者是像碳或芳香尼;fe^酯等這樣的合成纖維，或 者是像黃麻、棉花、大麻、亞麻、洋麻、TO、羊毛等這樣的天然纖維。纖維剪切自玻璃粗紗之類 的多股復(fù)合環(huán)狀的單纖維線，通常以每單位長度非常小的重量來定義(TEX-以克計量的每千米的 重量)。根據(jù)示例，Vetrotex-Europe銷售的名為R099 P319的環(huán)狀纖維線f且紗由直徑為17徴沐的 E型玻璃單纖維組成，每股有1200TEX，包括大約2000根單纖維。
通常，不管是粉誠是纖維的固體微粒，倘若在聚^^巨陣最織疑固之前M^完全分散在齡 液態(tài)聚魏陣中，另P么對最終的復(fù)合材料予以積極的機械作用。完全擴散意B據(jù)，，每一基本的固體微粒在液-固體混合階段都完全被液態(tài)聚^t)矩陣所包圍， 或者換句話說，液-固體接觸麗積等于所有基本的固體微粒的外表麗積之和。例如，假如N為 所有的基本的球狀固體微粒數(shù)，R為基本的固體微粒的平均統(tǒng)計半徑，當(dāng)液-固體接觸面面積 S,AT4;ri 2時，完全分散發(fā)生。另一方面，如果基本的微f擔(dān)圓柱狀，根據(jù)多數(shù)單纖維的示例， 完全分散發(fā)生在液-固體接觸^ffi積5^肌2^時候，其中，L是圓招散粒的長，R為統(tǒng)計截面的 平均半徑。為了更好的理解粉末在粘液聚舒巨陣中完全分散的含義，值得回顧一下集合體和凝聚物的概 念。集合體是(例如)在粉碎過程中所獲得的基本的單個粉末微粒，通常是根據(jù)平均統(tǒng)計尺寸來定 義。按示例，當(dāng)一種粉末被稱為具有2//的統(tǒng)計平均尺寸時，意瞎定義該粉末的集合體的平均統(tǒng) 計尺寸為2//。實際上，集合#^聚集引力(如第一范德爾斯力，VaivderWaals-Hamakerforces)的 作用下凝聚成團。為清楚起見，所述所定義的分界面Si應(yīng)當(dāng)作為集合體的外表面。第一范德瓦爾斯力不僅影響到粉末，同樣也影響到了纖維和單纖維，盡管其對粉末的作用力 要強于對纖維和單纖維。而且，單股單纖維在沒有破壞盼瞎況下，由于可釋放在其上的上臨界能量 非常小，單股單纖維難以分散。顯然，在將單纖維分散液態(tài)聚合物矩陣中時為了不破壞纖維的長度 并因而不破壞復(fù)合材料的機械特性，以非控方式不破壞纖維就很重要。總而言之，術(shù)語"集合體"的涵義包括單個粉末微粒和單個纖維，而術(shù)語"凝聚物"的涵義 包括一組單個粉末微粒和環(huán)狀的纖維線或束。適用于定義聚合物矩陣的熱塑型樹脂或是熱固型柳旨，通過增塑性被溶解，或是糊七成一種 液態(tài)聚合物矩陣，這種液態(tài)聚^4勿矩陣具有的通常粘性值范圍為10Pas到20.000Pas，而凝聚物被 引入該液態(tài)聚合物矩陣中。已知方法教導(dǎo)如何ilil塑化聚舒巨陶織疑聚物分，驟合物矩陣中、只要發(fā)現(xiàn)聚合物矩陣處 于粉液汰就使凝聚物與該聚^t 矩陣相結(jié)合、并且在擠壓機的特定部分混合該合成物。由于已知的 方法在已組合成凝聚物的集合體上釋放出過多的壓力，這些方法不足以最mi也從聚合物矩陣中分散 集合體。當(dāng)過多的靜壓縮力釋放到凝聚物上時，它們的密度增大，形i^Jl凝聚物的毛細流動鵬 的集合體之間的自由間隙變小，導(dǎo)致液態(tài)聚舒巨陣到通道的滲透變得困難或者有時不可能。而且， 當(dāng)凝聚物是纖維線時，過多的混合壓力可能導(dǎo)致纖維嚴重且不可控的損壞。特別地，授予Werner & ￡^361^的專利08 1,151,964教導(dǎo)了如何將環(huán)形纖維線(粗紗)引入 至唭中傳送聚合物矩陣的螺旋擠壓機中。該擠壓機是共同旋轉(zhuǎn)的、自我繊的雙螺旋擠壓機。戰(zhàn) 方法的主要缺點是單纖維在被液態(tài)聚^t勿矩陣浸濕之前，受到螺旋的壓力作用，因而承受著不可 控制的損壞。9授予Werner & Pfleiderer的專利US 5,110，275教導(dǎo)了ilii預(yù)浸漬裝置將環(huán)狀纖維線引入螺旋 擠壓機中。預(yù)浸漬裝置是一種靜態(tài)流動裝置，導(dǎo)致了來自其《細于壓擠的對以設(shè)備中諸如校準牽引 力的難MS樣的所有缺點。此外，牽引，慢要求相當(dāng)多的纖維線軸數(shù)。
授予Woodshed Technologies的US 6，186，769教導(dǎo)了如何將環(huán)狀纖維線浸漬和注入到分割區(qū)，
其中，纖維線被娜壓并被切害喊纖維，并將纖維注入至臟塑成型設(shè)備。最明顯的缺點之一是通
過擠壓輥時的高纖維皿不容許充分浸漬，并需要經(jīng)常調(diào)整滾距。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是衝共一種生產(chǎn)由將固體微粒^A聚^I矩陣的復(fù)合材料所制成的產(chǎn)品的方法， 該方法克服了現(xiàn)有駄方法中的缺點，特別地，改善了固體微粒在齡聚合物矩陣中的分散。
根據(jù)本發(fā)明，^i共了一種生產(chǎn)由將固術(shù)敖粒駄聚合物矩陣的復(fù)合材料所制成的產(chǎn)品的方法。 該方、M括以下幾個步驟沿第一ffiM憤俞適于定義聚^勿矩陣的粉液；沿第^Mit^lr定義了基
本的固體微粒的集合體的凝聚物；組合戶; ^凝聚物與粘液；該方法的特征在于包括了在滲 置中
沿第HMit將粘液滲入至操合體中的附口步驟;在滲織置下游布置的分散裝置中沿第HiiJI將集
合體分散到粘液中。
此外，本發(fā)明還涉及一種設(shè)備，該設(shè)備適用于生產(chǎn)將固術(shù)斂粒駄聚，矩陣的復(fù)合材料所制 成的產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)了一種設(shè)備，該設(shè)備用來生產(chǎn)將固體微粒駄聚^勿矩陣的復(fù)合材料戶賴喊 的產(chǎn)品，所述設(shè)備包括塑^撥置和注A^置，該塑〗機置用于將聚合^f七成適合定義聚合物矩陣
的粉液，并沿第一ilit傳,種粘液；該注A^置用于沿第二Mit注AS本的固體微粒的凝聚物或
魏合體；該設(shè)備的特點是包括滲織置和分散裝置，滲纖置用于沿第Hil道在戶誠聚合體之間 滲it^液;該分散裝置在滲纖置的下游沿第HfflJt布置，用于沿第Hilit將集合體分散到粉液中。
本發(fā)明涉及一種在粘液中分散固體微粒的方法。
根據(jù)本發(fā)明，掛共了一種在^ffii^^粘液和固體微粒吋通過分散裝置將固體微粒分辭鵬液
中的方法；該方、跑括在分散設(shè)備中在特定的方向上^it粘液和固體微粒的步驟；該方法的特點是 尖端元件在橫穿傳送方向的方向上穿過粘液。
本發(fā)明還涉及一種將固體微粒分散到粘液中的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)了一種將固體微粒分散到粉液中的裝置，該裝置包括擠壓機和至少一個螺旋 模塊，該擠壓機具有可繞軸線旋轉(zhuǎn)的軸，該至少一個螺旋模塊固定到軸上，并適于在傳送方向上沿 通道傳送粘液和固糊斂粒；該分散裝置的特點在于該擠壓機至少包括一個固定至訴由上的分謝莫塊，并且包括第一尖端元件，尖端元件在粘液中可旋轉(zhuǎn)并與軸的旋轉(zhuǎn)方向共同定位。


通過下文的示意性、非限制性實施例，參照附圖中的圖，本發(fā)明的其他元件和優(yōu)勢,變得更 清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的透視圖，其中，為了清楚起見，移除了J卩分，并以剖面形式顯示 其他部分)；圖2是圖1設(shè)備的一個細節(jié)的放大比例的透視圖，其中，為了清魏見，移除了一部分，并以 剖面形式顯示另一部分；圖3是圖1設(shè)備在工作中的另一個細節(jié)的放大比例透視圖，其中，為了清M^見，移除了一部 分，并以剖面形式顯示另一部分；圖4是根據(jù)本發(fā)明的分散裝置的透視圖，其中，為了清鵬見，移除了一部分，并以剖面形式 顯示另一部分；圖5是圖4分散裝置的放大比例的橫截面圖；圖6是圖4和圖5的分散裝置的變型的橫截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的生產(chǎn)將固體微粒微粒^A聚^g陣的復(fù)合材料的設(shè)備的透視 圖，其中，為了清Mfe見，移除了一部分，并以剖面形式顯示另一部分；圖8是圖7設(shè)備的一個細節(jié)的放大比例的透視圖，其中，為了清魏見，移除了一部分，并以 剖面形式顯示另一部分；圖9是圖7設(shè)備的另一個細節(jié)的放大比例的透視圖，其中，為了清魏見，移除了一部分，并 以剖面形式顯示另一部分；圖10是圖9設(shè)備的一個細節(jié)的放大比例的透視圖；圖11是圖10設(shè)備的一個細節(jié)的放大比例的透視圖；圖12是圖9設(shè)備的一個細節(jié)的放大比例的透視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的妒將固體微粒駄聚合矩陣的復(fù)合材料的設(shè)備的透視圖， 其中，為了清,見，移除了一部分，并以剖面形式顯示另一部分；圖14是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的生產(chǎn)將固體微粒駄聚舒巨陣的復(fù)合材料的設(shè)備透視圖，其 中，為了清魏見，移除了一部分，并以剖面形式顯示另一部分；以及圖15是圖14設(shè)備的一個細節(jié)的放大比例的剖面主視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，附圖標記1標z護由復(fù)合材料制成的產(chǎn)品的設(shè)備，該符合材料具有駄聚合 矩陣的固體微粒微粒。設(shè)備1包括塑^^置2、滲皿置3、切割裝置4、和分散裝置5。
塑4機置2具有塑化熱塑性聚合物的功能，當(dāng)聚合矩陣為熱掛性樹脂時，由于該塑〗機置不 是必需的M"能被省略掉。設(shè)備1包括用于將環(huán)狀單纖維線7傳送到滲 置3的環(huán)狀纖維線注入 裝置6滲透以及用于將粉末凝聚物9傳送到滲透裝置3的粉末凝聚物注線置8滲透。環(huán)狀單纖維 線7實質(zhì)上是諸如拉伸的纖維纖合體之類的元素固體微粒微粒的凝聚物。同樣，粉末凝聚物9 是元素固體微粒微粒^ft合體的結(jié)合群體。塑{撥置2包括外殼10、塑化螺旋ll、漏斗12以及出 口模具13，塑化螺旋11用于在外殼10內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)而且還用于汲取粘瓶漏斗12用來將例如微粒 G的聚，注入至帆殼10和塑化螺旋11 。微粒G被注入到漏斗12，由塑4植點定11沿路徑Pl傳 送到出口模具13。通過己知的裝置(附圖中未顯示)對外殼10進行加熱，以便于與由驅(qū)動馬達置 于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的塑化螺旋11 一缺漸七微粒G，此時出口模具13將粘液狀的聚合材料注入至櫞職 置3中。為簡明起見，在下文中將粘液狀的聚合才才料稱為"粘液"。
單纖維線注A^置6包J刮勒定站14以及引導(dǎo)元件16，劍軍旋站14用于單纖維線7的線軸15; 該引導(dǎo)元件16用于將單纖維線7沿路徑P2導(dǎo)向滲it^置3。
粉末凝聚物注A^置8包fi^接至帶動力裝置的螺旋Sii十量單元18的注入漏斗17，以便 于沿路徑P2向滲纖置3樹共粉末凝聚物。
滲皿置3和分散裝置5定義了傳輸粘液和凝聚物的共用路徑P3。
滲纖置3具有使粘液滲透單纖鄉(xiāng)鐵7的單纖維滲透的功能，從而使粘液完全或近乎完全地 包圍單纖維線7的每一個單纖維。同樣，滲纖置3具有滲透粘液粉末凝聚物9滲透的作用，從而 使粉液完全g乎完全地包圍粉末凝聚物9中的每一個單體固體微粒微粒。此外，在單纖維線的情 況下，滲透裝置3具備從單纖維線注入設(shè)備6拉伸和展開該纖維線7的功能。
特別地，滲麟置3還包括用于抽取粉液的環(huán)形Mit泵19，該環(huán)形il3I^19包括泵外殼20 和轉(zhuǎn)子21 ，該轉(zhuǎn)子21由變速馬達M驅(qū)動繞軸線Al相對于泵外殼20旋轉(zhuǎn)。
泵外殼20包括用于向轉(zhuǎn)子21注AI占液的端口 22、用于向轉(zhuǎn)子21注入兩串單纖維線7的兩 端口 23、和用于向轉(zhuǎn)子21注A^末9的端口 24。滲皿置3包括一個連翻敞管25的排放端口， 泵19推動與單纖維線7和/ 末凝聚物9結(jié)合的粘 皿個排放端口，推向分散裝置5。
參照圖2，轉(zhuǎn)子21具有繞軸線Al旋轉(zhuǎn)的軸26、三個均由定子20的圓柱面28定義的環(huán)形通 道27、軒21的圓柱面29、以及兩個面向轉(zhuǎn)子21的環(huán)面30。每一環(huán)形鵬27的寬為W，深為 H。參照圖3，泵19包括三個轉(zhuǎn)向部件31 (圖3中僅示出其中之一)。每一轉(zhuǎn)向部件實質(zhì)上是由 安驗泵外殼20凹進處的棱柱體所定義，在環(huán)形通道27中部分突出，并被提供了以摩擦圓柱面 29的方式沿著圓柱面29與轉(zhuǎn)子21接觸的棱32，并將粘液和凝聚物轉(zhuǎn)向排放管25。轉(zhuǎn)向部件31 有助于決定沿著環(huán)形通直27注入的粘液的正壓梯度。從操作性角度考慮，滲透裝置3并行接il姊自塑《機置2的粘液和來自纖維線注入裝置6的 單纖維線7。當(dāng)泵19的轉(zhuǎn)子21旋轉(zhuǎn)并同時接收粘液和纖維線時，粘液會在圖1箭頭所示的旋轉(zhuǎn)方 向上向排放管25拖動或牽弓l每一單纖維線7。由于轉(zhuǎn)子21旋轉(zhuǎn)的g作用，單纖維線7受到"牽 弓l"作用，由于在粘液和單纖維線7之間產(chǎn)生了切應(yīng)力，這提高了粘液的拖動并級聯(lián)地提高了纖維 線的拖動。因此，"牽弓l"力取決于粘性切應(yīng)力r以及外部單纖維線7的濕表面面積A的乘積(牽 引力sd)。驗照圖3，當(dāng)粘液和單纖維線7艦排放口時，對應(yīng)的轉(zhuǎn)向部件31使它們脫離環(huán) 形通道27， M3i排放管25從實質(zhì)上的圓周方向偏向?qū)嵸|(zhì)上的半徑方向。在環(huán)形管觀19內(nèi)部，沿著環(huán)形鵬27的第一部分，單纖維線7基本上由粘液拖動(拖動 流)，然而在環(huán)形管道泵19的第二部分，單纖維線7在艦排放口 25時被粘液完全擠腿推動(壓 力流)。泵19的正壓容翻常范圍在大于0 ~ 100 bar之間，雌地在5 ~ 50 bar之間，為了面對纖維 線 一 粘液組^#1在環(huán)形 27的下游經(jīng)受的壓降，這是必要的。換句話說，泵19在環(huán)形Mil29的最后部分產(chǎn)生的正壓梯度為+AP/^fe (z坐標放在ilit的切 線方向)，其中，最大壓力在排放管25的入口附近，然而纖維線和粘液的組合物所承受的負壓梯度 為—AP/必(z坐標放在排放管25的傳送方向)，最大值在排放管25的入口附近。通常，環(huán)形通道27產(chǎn)生正壓的能力是環(huán)形通直27的充滿禾^液部分的功能。環(huán)形通道27充滿 粘液的部分用角度單位(弧度)表示。例如，如果環(huán)形通置27下游的特定壓降所需的填充長度為;r 弧度(即環(huán)形通道圓周的半周)，意味著在較低的壓降區(qū)，需要的填充長度小于;r弧度，反之，對 于較高的壓降，填充長度大于冗弧度。鵬填充部爐長，待滲透的單纖維線7的平均駐留時間越 長。排放管25的幾何職在滲纖置3的優(yōu)化滲S31程中扮演著重要角色。排放管25有一個允 許辦隹線7在流向的橫向上變形的橫截面。纖維變?yōu)椴ɡ藸?，并且?^來，皿纖《tt間的進一 步滲透(圖3)。由于排放管25的橫截面增加，當(dāng)液體從環(huán)形ilil27》魅勁敬管25時，單纖維線 7的纖維由于液體鵬的降低而沿著橫向方向變形。因此，除了環(huán)形鵬內(nèi)的滲透之外，增加或減 小排放口 25的橫截面是使纖維線7的纖維變得稀疏g近并從而皿非常有效的滲透的一種方法。排放管25所^i共的壓降不足以確定長度與允許纖維線和粘液組合物在環(huán)形ilit 27內(nèi)的理想13駐留時間一樣長的環(huán)形ili127的填充部分的情況有可能發(fā)生。倘若單纖維線7沒有在環(huán)形ilit 27 內(nèi)部駐留足夠的時間，滲透步驟可能沒有完成。調(diào)整環(huán)形衝直27壓降的方法在于是沿著排放管25 布置流影周節(jié)器34(圖1 )。該流影周節(jié)器34選自于各種可獲得的用于調(diào)整粉液的箭遺的常規(guī)設(shè)備， 例如帶有一個或多個流道的滑動活塞。
如圖1所示，兩股單纖維線7被注入到兩注AJH口 23，粉末被注入到一端口 24。粉末9在環(huán) 形通道27內(nèi)與粘液混合在一起，被傳送至轉(zhuǎn)向部件31，在壓力作用下被擠壓通過排放管25。
切割裝置4完淑每單纖維切害iM^需長度的纖維的功能，沿著排放管25被布置在分散裝置5 入口的上游。切割裝置4選自于常規(guī)的適^i刀割ftA至鵬液中的纖維的切害蝶置，例如刀片切割機、 螺旋切割機、活塞切割機等等。
參照圖l，分散裝置5包括自擦K^轉(zhuǎn)雙螺旋擠壓機51,該擠壓機包含外殼52和兩個轉(zhuǎn)子 54，外殼52帶有兩個相通、荊亍和田比鄰的圓ttfl空53，兩個轉(zhuǎn)子54用于在所述腔53內(nèi)繞各自的部 分交叉的軸線A3和A4旋轉(zhuǎn)。
每一轉(zhuǎn)子54由附圖中未顯示的馬達驅(qū)動，并包括,軸55，在它上面安裝了模塊螺旋元件 56和分t^t件57。模土央螺旋元件56實現(xiàn)沿路經(jīng)P3傳送和抽取粘液的功能，而分散元件57則完成 將無論是粉末凝聚物9還是纖維分散到粘液中的功能。
通常，針轉(zhuǎn)子54均包括適于傳送粘液和固體微粒微粒合成物的部分58和適于^l織疑聚物分 散到粘液中的部分59。根據(jù)圖l，針軒54均包括一串由圓錐體定義的尖端元件60，該圓錐體 具有相X寸于於轉(zhuǎn)子54的軸線A3或A4切向定位的軸。更詳細地講，針分t^莫艦件57均包 括帶有兩個對稱瓣的環(huán)61和鄰近一個瓣固定到環(huán)61的尖元件60。
分散設(shè)備5向粘液中產(chǎn)生的壓力范圍通常在5 1000bar之間，雌地在5到500bar間。
根據(jù)附圖中未顯示的可替換實施例，尖端元件60是上面疊力盯圓錐菊菱錐的圓柱或是棱柱。 這些尖端元件的頂點切向定位于軸55，從而尖端元件60"刺入"粘液當(dāng)中，并轉(zhuǎn)移其中的剪切力 以分散凝聚物(也就是纖維)。而且，尖端元件60必須在旋轉(zhuǎn)軸的橫向方向上定向纖維。由于這種 定位尤其有用，因為它能阻止纖維在產(chǎn)品中沿軸方向完全排列，從而f足進了在增強特性方面更高程 度的各向異性。
參照圖4、圖5和圖6的可替換實施例，附圖標己62標分散裝置，該分散裝置包括螺旋擠 壓機63，該螺旋擠壓機依次包括外殼64和轉(zhuǎn)子65，轉(zhuǎn)子65位于外殼64內(nèi)，以由未示出的馬達驅(qū) 動繞軸A5旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)子65包括 軸66、以及均被安裝在 軸66上的螺旋模塊67和分散模塊68。轉(zhuǎn)子65 包括第一部分69和第二部分70，第一部分69由適用于傳送集合體f^液組合物的螺旋模i央67定義，，第二部分70由適用于在齡粘液中分散集合體的分辦勢央68定義。針分謝莫塊68均包括環(huán)71、四個臂72、四個尖端元件73和隔離元件74，四個臂72基本 上徑向地伸出，并在軸線A5周圍均勻分布；四個尖端元件73均都在切線方向上從各自的臂板72 伸出；以及隔離部元件74 (見圖4)用于使環(huán)71與ffl比鄰的環(huán)71隔開。螺旋擠壓機63包 識止的分謝莫塊75 (圖5),該靜止的分謝莫塊75與移動分謝莫塊68的 環(huán)71以輪換的軸向順序固定在外殼64上。^靜止的分謝莫塊75向隔離元件74延伸，并包括四 個徑向臂76以及四個尖端元件77，四個徑向臂76從外殼64向軸線A5伸出；四個尖端元件77 具有相對于軸線A6的相同定向，這在圖5得到了較好地展示。每一尖端元件77均固定在相對于 軸線A5的切線方向上，其中，創(chuàng)門的頂點以與轉(zhuǎn)子65相反的方向延伸。參照圖6的變型，附圖^H己78表示分散裝置，該分散裝置包括螺旋擠壓機79，該螺旋擠壓 機79依次包括外殼80和轉(zhuǎn)子81，該轉(zhuǎn)子81由未示出的馬達驅(qū)動，在在外殼80內(nèi)繞軸線A6旋轉(zhuǎn)。 轉(zhuǎn)子81包括M軸82，在^^m軸82上安裝了分t^勢央83和圖6中未顯示的螺旋模塊。每一分散 模塊83都包括環(huán)84、旋臂85、旋臂87以及旋臂89，旋臂85自環(huán)84伸出并支撐定向在切向方向 上的尖端元件86，旋臂87自環(huán)84伸出并支撐定向朝向環(huán)84的尖端元件88，旋臂89自環(huán)84伸出 并支撐在徑向上定向朝向于外殼80的尖端元件90。自外殼80伸出的三個旋臂91, 92, 93徑向地 定向朝向轉(zhuǎn)子81，沿軸線A6與旋臂85， 87， 89以交替連續(xù)的方式組裝，并支撐各自的尖端元4牛 94、 95、 96。尖端元件94定向在與轉(zhuǎn)子81旋轉(zhuǎn)方向相反的切線方向上；尖端元件95定向在與轉(zhuǎn) 子81旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上并朝著外殼80;尖端元件96定向在朝向定子81的徑向方向上。參照圖7，附圖標己101表示妒由復(fù)合材料制成的產(chǎn)品的設(shè)備，該復(fù)合材料具有駄在聚 魏陣中的固體微粒微粒。設(shè)備101包括塑化裝置102、滲織置103、用于粉末凝聚物9的粉末 凝聚物注A^置104以及分散裝置105。塑^機置102包括外殼106、用于在外殼106內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的 塑^li旋107、漏斗108和出口 109，漏斗108將(例如微粒G狀的)聚^t/注入到外殼106和塑 4fc!li旋107，塑iWi旋107還實現(xiàn)了抽取粘液的功能。微粒G被注入到漏斗108，并被塑4W累旋107 沿路徑P1向下傳送至出口 109。通過已知的裝置(圖中未顯示)對外殼106進行加熱，以便于逐 漸激七微粒G，出口 109將處在粘液狀的聚合物導(dǎo)入滲透裝置103中。粉末凝聚物注A^置104包括用于注A^末凝聚物9的漏斗110和重量損失的雙螺旋fii計 量裝置，該韓損失的^fl點定重量計觀置用于沿路徑P2'以一致的速度向滲驟置103注Af分末 凝聚物9。滲纖置103具有在形繊末凝聚物9的集合體中滲itf占液的功能，使得針隔開的集合體 的完全或近乎完全的表面都被粘液浸濕。特別地，滲織置103包括環(huán)形鵬泵112和舒114，，該轉(zhuǎn)子114適用于被變速馬達M驅(qū)動繞軸線A7相對預(yù)外殼 113旋轉(zhuǎn)。根據(jù)圖9，泵外殼113包e^末凝聚物注入口 115、茅t!r液注入口116、擴散口117、祠汽 口 118和排放管119。參照圖8，轉(zhuǎn)子114包括可以繞軸線A7旋轉(zhuǎn)的軸120、均由轉(zhuǎn)子114的環(huán)形凹槽和泵外殼113 的圓柱面122所定義的兩個環(huán)形通道121、轉(zhuǎn)子114的圓柱面123、以及兩個面向彼此的環(huán)面124。參照圖9，端口116、 115、 117、 118和119根據(jù)轉(zhuǎn)子114旋轉(zhuǎn)的方向順次位于,環(huán)形il3f 121的地方。環(huán)形ilit泵113包括擴散部件125、另一擴散部件126以及轉(zhuǎn)向元件127，擴散元件 125位于端口116內(nèi)部，并在形fflit121內(nèi)向轉(zhuǎn)子114的軸線A7突出，另一擴散部件126位于端 口117內(nèi)部，并在環(huán)形ilit121內(nèi)向軸線A7突出，轉(zhuǎn)向部件127部分地占用了端口 119荊申入到 環(huán)形鵬121中。端口 118連接至固定到真空泵(圖中未顯示)的管道128 (圖7)，以便于粘液和 粉末凝聚物9的組合物的排氣。參照圖10和11，擴散部件125包括柱體129、擴t^莫具130以及凸緣131，柱體129適于放 置在端口 116中，除了與通道121的環(huán)面124和圓柱面123之間的微小間隙160之外，擴f^莫具 BO適用于與環(huán)形通道121的橫截面精確匹配，凸緣131從外部將模具頭130固定到泵外殼113。 模具130由兩4i^樹稱并且相對的棱柱體132組成。針棱柱體132與柱體129構(gòu)成整體，并包 括主面133、兩個側(cè)面134、正面135、兩W4面136以及斜面137，主面133基本上是徑向的，平 行并且面對相對的棱柱體132，兩個側(cè)面134垂直并吡鄰主面133，而且在工作中與環(huán)形鵬121 的頂靦124平行；正面135田比鄰并垂直于主面133，并且在工作中面向環(huán)形鵬121的圓柱面123; 兩4^4面136中的每一個均與偵靦134和另44面136相鄰，斜面137與斜面136和正面135相鄰。在主面133之間提供了縫隙138，縫隙138被連接部件139部分占用，連接部件139用于連 接兩個棱柱體132并避免在流經(jīng)縫隙的粘液的壓力作用下棱柱體的彎曲或變形。參照圖11，擴散部件125具有管道140，難140延伸經(jīng)過凸緣131和柱體129,并粒塑化 ^ai02的出口109 (圖7)與縫隙138之間的連接，用于向環(huán)形ffiit 121 ^f共粘液。在壓力作用 下，粘MM縫隙138流向側(cè)面134和正面135，并在環(huán)形通道121的環(huán)面124和圓柱面123上擴 散。擴散部件125的功能是在混合前促淑占液和粉末凝聚物之間的最大 賴蟲面。 參照圖9，在擴散部件125的下游，工作中的環(huán)形通道121被附著到環(huán)面124和圓柱面123 的粘液薄M^f覆蓋。注入端口 115位于相對于棱體132垂直的地方，經(jīng)注入端口 115注入的粉末凝 聚物,棱柱體132上，該棱柱體132將落下的粉末凝聚物A人斜面136轉(zhuǎn)向環(huán)面124,以及從斜面 137轉(zhuǎn)向圓柱面123。 fflii^種方式，擴散部件125還容許實5辦占液-固體凝聚物間相當(dāng)大的激蟲面。參照圖12，擴散部件126包括柱體141、擴散模具142和凸緣143，柱體141適用于為端口 117安裝凸緣，除了與環(huán)形M121的環(huán)面124和圓柱面123之間的微小間隙260之外，擴散模具 142適用于與環(huán)形鵬121的，纖面精確匹配，凸緣143固定至膝外殼113上。擴謝莫具142與柱 體141構(gòu)成整體，包括兩個側(cè)面144、正面145、兩^l斗面146以厄斜面147，兩個側(cè)面144在工 作時與環(huán)形鵬121的側(cè)面124平行，正面145在工作時面向環(huán)形鵬121的圓柱面123;兩1^斗 面146中的每一個均與側(cè)面144相鄰；斜面147與斜面146和正面145相鄰。擴散部件126的功能 是產(chǎn)生附著到M3t 121的環(huán)面124和圓柱面123的液體薄膜，來優(yōu)化位于端口 117禾站敞管119之 間的鵬部分中的液體固體組合物的排氣。為達到排氣的目的，艦排氣口118/AMill21吸收氣體。由于能以可替換的方式實現(xiàn)掃汽， 例如在分散裝置5中實現(xiàn)排氣，因此擴散部f牛126并不關(guān)鍵。擴散部件126和排氣口 118功能性地互連，并忽略了未示出的變型中的連接。轉(zhuǎn)向部件127包括具有適于摩擦環(huán)面124和圓柱面123 149的楔塊。轉(zhuǎn)向單元127被布 置在排放管148中。邊緣149被安放在距圓柱面123特定距離的地方，以便一部分粘液以融化薄膜的形式逆著通 道121環(huán)流。邊緣149距圓柱面123的有用間隔距離通常在大約O.Olmm到大約2mm之間。與滲透的固體微粒微粒組合的粉液被連接管150轉(zhuǎn)移和引導(dǎo)，連接管150適用于向分散裝置 105注入凝聚th"粘液組合物，除省鵬的尖端元件60夕卜，分散裝置105具有與分散裝置5相似 的功能。連接管150連翻敞管119和分散裝置105 (圖9中未顯示)，并且是滲職置103的一 部分。環(huán)形3ffil泵112以與環(huán)形通道泵19相反的方向旋轉(zhuǎn)，以與環(huán)形通道121的方向相反的方向注 膽末凝聚物9。在某些情況下，Mii預(yù)先混合凝聚物和發(fā)泡劑，可以改善滲透和分t^i禾呈，以在沿第HM P3，即通過滲透裝置103并3131分散裝置105注入凝聚物-粉液的組合物時促進凝聚物擴張。
過扭可種類的例如由意対啲Plasmec Sri推出的常規(guī)的渦輪式混合:^M之類的干法混錄置將 凝聚物引入滲驟置103之前，執(zhí)行發(fā)泡劑和凝聚物的預(yù)先混合步驟。在這里特別感興趣的是有關(guān) 納^^末凝聚物，在本文中，納微末凝聚物被定義為由至少有一個尺寸達到lnm頗小的集合 體所構(gòu)成的粉末凝聚物。這種類型的納 末凝聚物的一個通常的非限定的例子是高嶺土納斜占 土，欺寺征在于尺寸大約為1 寬、1 長和1納米厚的薄片堆疊，薄片間的自由間隙龍l到 3納米范圍內(nèi)。長期以來，研究人員試圖實測各納微末凝聚物剝離為聚^tl矩陣，這里，剝離指 的^Mil粉液包圍所有的單個薄片，并使這些薄片混舌L地分布在齡粘液中。根據(jù)理論模型，當(dāng)(例17如fflii在螺旋處理器中混合)實現(xiàn)這種剝離時，由于集合體和粘液之間的大的接觸面面積以彪內(nèi)米微粒的大的寬高比01000)，這種剝落應(yīng)當(dāng)帶來呈5腿難性的新合i^才料。然而該項任務(wù)是相當(dāng) 困難的，因為微粒間g腿常是幾nm難(例如大約3nm或小于3nm)，與聚糊舒鏈的尺寸， 特別是遠程隨機巻曲的非晶鏈的尺寸相當(dāng)。由于這種好尺寸問題，遠程隨機巻曲的非晶鏈經(jīng)常成 功;iiA薄片當(dāng)中(插入)，但比率很低，因為根據(jù)鵬亍^f流模型(i青參見"deGennes,RG，Scaling Concepts in Polymer Physics; Cornell University Press; Ithaca^NY， 1979")，它們以)M^亍方式移動。因此， 希望將這種微粒間Mit增大到使高^T液體有機會容易地滲透的程度。我們發(fā)現(xiàn)由于這種粉末通常是板性、吸水的物質(zhì)，并能容易地吸收這種極性溶液，在將這種粉末凝聚物引入滲透裝置之前， 以極性液鵬液的形式在該微?？臻g中插Aig當(dāng)?shù)陌l(fā)泡劑，為將許多(無論m^納米的)粉末滲透和分散到聚合液體當(dāng)中麟了有效方法。以溶液的形式插AS種泡發(fā)劑是關(guān)鍵斜牛，因為^ff周知，溶液的特點在于在所有方向上均具有原子、小肝或小例子尺寸的小于lnm并從而具有輕易地甚至iiA凝聚物集合體間極小自由空隙的微粒。因此，此處公開了一種多路ax、級聯(lián)的機制，其中，首先，在滲;te前3IM預(yù)先混合將小的泡發(fā)劑微l彌A^所避內(nèi)米或m^微粒凝聚物的小集 合體間間隙當(dāng)中；隨后，這種插入的泡發(fā)齊微粒在滲，置里受至隨當(dāng)?shù)膇^和壓強的作用，膨脹 并間隔開遊賣的集合體，導(dǎo)1^萬述納*^ 微粒凝聚物的間隙尺寸擴大，與此同時，只要^#充 分的間隔，在擴張的氣壓的作用下，Ma常夂見的流體流動，例如fflil壓強梯度或毛細流動，液體聚 合^就有機^it入到此間隙。,地，在液體-微粒組合物離開滲，置之后，在分散裝置的前 一部分發(fā)生膨脹，在這里應(yīng)當(dāng)為要出現(xiàn)的膨脹布置適當(dāng)?shù)穆菪杂审w積。樹可種類的極性溶齊係統(tǒng)都能l細來制備適當(dāng)?shù)呐莅l(fā)劑的溶液，該泡發(fā)劑用于預(yù)先混合 或納^^斜n (例如)水、乙醇、丙二醇、1,3 丁二醇、和它們的混激以及其它的翻ij，出于明 顯的經(jīng)濟和環(huán)境原因，水是最雌的溶劑。出于這個目的，可以優(yōu)選地從多種物質(zhì)中有益i,擇很多可以溶于極性溶液的泡發(fā)劑，這些 物質(zhì)在 ^1內(nèi); 末凝聚物的集合體中的待滲透聚含吻的處理 附近范圍內(nèi)的^^處分解，例 如，50~300攝頓。例如，溶于極性翻啲泡發(fā)劑是機酸、碳麟鈉、碳酸智等。^h均^/K 溶性的，并且20攝氏度時呈現(xiàn)在水中的溶解度大約為133g/100ml、 30g/I00ml和17g/100ml，各自 的分m^大約為175攝氏度，100-200攝氏度和100攝氏度。通常，這種泡發(fā)劑溶于艦極性溶劑的有用濃度范圍，基于溶液的總M按M計算大約是大于OM到大約5oy。，雌地的范圍，基于溶液的總重量按重量計算大約是大于0%到10%。親水納 末的一個例子是鈉高嶺石^ + ，例如，美國Southern Clay公司銷售的商品名為 Cloisite A^+的鈉高嶺石A^+。我們還發(fā)現(xiàn)濃度范圍大約為1%到50%的擰檬^*溶液，成功滲透到Cloisite Wfl+的薄片間 隙當(dāng)中，當(dāng)在本發(fā)明所公開的類似設(shè)備中進行處理時，適用于被導(dǎo)入熱聚合液體當(dāng)中。
參照圖13，標號151表示妒用將固體微粒駄聚舒巨陣的復(fù)合材料制作的產(chǎn)品設(shè)備。設(shè)備 151包括塑化裝置152、滲皿置153、注A^置154、以及分散裝置155。
設(shè)備151的特性是塑條置152和分散裝置155代表同一螺旋擠壓機156的兩，分，如 圖所示，該螺旋擠壓機156是自我,、共同旋轉(zhuǎn)的)^a點定擠壓機，包括外殼157和兩個定子158， ^定子均具有密閉塊159，該密圭tt央將外殼157分成兩個部分，第j盼用于塑化聚，，抽取 液狀的聚^勿并將其輸ilM滲皿置153,第二部分用于將集合物分散到粘液中并通 顯示的用 于帝i臘由組合材料制成的產(chǎn)品的模具抽取集合體和粘液的戶誠組合物。滲麟置153 Mil密閉塊 159上游的注入管160a和密閉塊159下游的排放管160b與外殼157相連，排放管160b與參照圖1 說明的排放管25相似。
在參照圖13說明的例子中，介紹了將纖維分散到粘液中的設(shè)備151，應(yīng)當(dāng)理解，相同的原理 同樣3Sffl于粉末集合體的滲透和分散。而且，在螺旋擠壓機156的替代設(shè)備中，可以采用單轉(zhuǎn)子螺 旋擠壓機。根據(jù)圖13設(shè)備的變型(未顯示)，；^著同一螺旋擠壓才幾，以串聯(lián)或者并行的方式有效地 安裝多個滲織置，例如，鄉(xiāng)擇性地并斜魁也完成滲鄉(xiāng)末凝聚物9和纖維凝聚物7，即纖g鐵 的功能。
參照圖14，附圖標記161代表生產(chǎn)將固體微粒駄聚舒巨陣的產(chǎn)品的設(shè)備。設(shè)備161包括塑 化和抽取裝置162、滲iig^ai63、用于纖維線7的注入裝置164、以及分散裝置165。該設(shè)備還包 括未顯示的驅(qū)動裝置，用于塑《撥置162、滲5g^ai63及分散裝置165的旋轉(zhuǎn)。塑條置162和 滲皿置163被^it放置在分散裝置165的后頂部。
分t^置165包括螺旋擠壓機167，該螺旋擠壓機167依次包括外殼168和轉(zhuǎn)子169，轉(zhuǎn)子 169用于繞軸線A8旋轉(zhuǎn)并沿著同一軸線A8往復(fù)運動，適用于3Iil注射噴嘴170固定到外殼168 上的筒狀澆口注Af占液，以粘性的液-固組^t注入到模具171中。轉(zhuǎn)子169被分成兩部分，其中 第一部分用于傳送和抽取液體纖維組合物，第二部分用于分散纖維，該轉(zhuǎn)子包括具有末端自由端 173的軸172和套管175，末端自由端173與往復(fù)式注塑成型中所采用的的一種已知類型的止回闊 相華^，套筒175被設(shè)計用于連同軸172同時連同軸169—起沿軸線A8移動。由于ffi可，的往 復(fù)式系統(tǒng)，ZK力的或電力的或不同的，軸172被布置得軸向移動。在用于纖維分散的第二部分中， 轉(zhuǎn)子169包括分t^莫塊68 (已參照圖7和圖8進行了詳細說明)和套管175 (圖15)，根據(jù)圖15 中的說明，套筒175具有固定在套管175上的尖端元件176，尖端元件176以相對于分謝莫塊68 的尖端元件73相反的方向定向。通常， 一種用于在 &mP3傳送粉液和固體微粒時艦分散裝置5或62或78將固體微粒分 散到粘液中的方^&括在分散裝置中在給定的方向上傳送粘液和固體微粒、以及尖端元件在垂直于 傳送方向iJl」Af占液的步驟。
該方法還包括旋轉(zhuǎn)定向在相對于轉(zhuǎn)子54或65或81的切向上的尖端元件60或73或86、 88、 90，以將第一尖端元件60或73或86、 88、 90刺入粘液和固體微米拉間，以將固體微粒分散至胖占 液中。
由本文說明的設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品是連續(xù)地擠壓或者由具有纖維和/或嵌入在聚合矩陣中的粉 末凝聚物的組合材料所制成的間斷地鑄造產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)由將固體微粒嵌入聚合物矩陣的復(fù)合材料所構(gòu)成的產(chǎn)品的方法，該方法包括以下步驟沿第一通路(P1)傳輸適于定義聚合物矩陣的粘液；沿第二通路(P2，P2’)傳送定義了基本的固體微粒的集合體凝聚物；結(jié)合凝聚物和粘液相；該方法的特征在于包括以下附加步驟在滲透裝置(3；103；153；163)中沿第三通路(P3)使粘液滲入到集合體中；布置在所述滲透裝置(3；103；153；163)下游的分散裝置(5；62；78；105；155；165)沿第三通路將集合體分散到粘液中。
2. 臓權(quán)利要求10MW施，^iE在于，錢一壓強作用T^辦之間^im以 ^g^—壓強B^^^^^I^^t間的自由間隙;并且在髙于第一壓強的第二壓強作用下將集^mii鵬中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1 ^的^， ^E在于，^的第一壓強范圍為大于0bar到100bar之 間，tt^lfc在5到50bar之間，以_5^的第二壓強范圍在5到1000bar之間，W^fe在5到500bar 之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一對斷述的方法，其:ir征在于，在環(huán)形Mi直泵(19; 112)的至'J^-個鵬iUffi道(27; 12"中結(jié)合凝幾物和粘液第三J通路(P3)沿繞劉應(yīng)的第一軸線(Al;A7)旋轉(zhuǎn)的壞形鵬Q7, 121)部分地延伸。
5. 根據(jù)t^11嬰求4所述的-膽，其特tE在于，調(diào)整Jlf述環(huán)形ifiJ藍(27; 12U繞第H^JUA1: A7)的艦。
6. 根據(jù)權(quán)利嬰求4或5卵鵬旅，辦C在于，卵丞滲鄉(xiāng)驟規(guī)定了MH環(huán)形鵬泵f 19; 112)向排鵬(25; 119)和連接管(33: 150〗傳送繊。
7. 報據(jù)權(quán)利要求6所述的力祛，！^tiH在h所述tt放管f25; 119) ft^frftii^r向不 鵬加的麟面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6和7 ttM—3l^的雄，^T征在于，調(diào)^^if (33: 150)的
9. 根據(jù)權(quán)利要求5到8中fBHT—r柳f述的方祛，MHE在于.在外'形通道內(nèi)部(27; 121) 對結(jié)合了所述固休微粒的粘1M行排氣。
10. 根據(jù)+姊j要求5到9中ffi—W開述的施，其將征在f,該紫合體是拉長的纖維，凝 聚物是環(huán)狀單離線;所述施規(guī)定了沿第鵬(.P2)將靴單賺線(7)傳送卿杉鵬(.27), 以便使粘液從纟"BMI注A^ (6)鵬和牽引單纖鄰線巾。
11. 根據(jù)權(quán)利嬰求10所述的方祛，^#征在于，利用切割裝置(4)將單纖鵬JJ (7)切割成 纖維，該切割裝置(4)沿第HM路(P3)被布置在滲ig^罝(103)下游，以及在分散裝.說(105) 上游。
12. 根據(jù)權(quán)利耍求1所述的;^，其4TriE^于，當(dāng)沿第EW (P3)傳送粘誠和纟B制、t,利 用所述的分散波置(5; 62; 78)將所述纖灘分散到所述粘液中。
13. 根據(jù)權(quán)利耍求12所述的力袪，^種r:在于，旋轉(zhuǎn)相對于轉(zhuǎn)子(54; 65; 8U切向定向的 第一尖端jfef牛(60; 73 : 86， 88， 90)，以第—尖端"^f牛(60: 73 ; 86， 88， 90〉禍A^胖t被中和 ^ffi之間，用于將纖鄰分散到粘液中。
14. 根據(jù)權(quán)利:盟求12或13所述的布;fc, ;tt^征在于，通跪子相》憤二S^玩仵(77; 94， 95, 96)旋轉(zhuǎn)tt^和鄉(xiāng)灘，以將纖鄰分粉鵬液中。
15.根據(jù)權(quán)利耍求4到9中任何一J5iT戰(zhàn)的力處，其特賀在于，柴^^是的s^阿^m^ 的粉末，irr凝微是粘結(jié)的的s^H個w^^j粉末的組合;/r站^^規(guī)經(jīng)少—個計雖裝置(is;111)沿第r鵬fP2')將凝聚嫩Ai;lJ環(huán)形通道Q7; 121)。
16. ttiJR權(quán)利要求15所述的力法，其^tiE在于，在環(huán)形iim(121)的至少一個面(123， 124) 上擴鵬她，并且在擴散的粘祉分布凝聚物。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，利用第一擴Mf牛(125)擴縱,'液，第— n改制牛包括，除了 牧頭(130)與mi^^形am (121)的面(123, 124)之間的微小間隙(160〉村卜，miBTtBc (130)兒乎占浙環(huán)形逾l (121)的格個lt流截lftl。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15到17中ffiSJ—jjiiTr述的東去，^tE在于，頂先泡合凝聚物^}￥溫 度在50搽氏度到300 ^氏度范圍內(nèi)的泡發(fā)劑溶液。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的力站，^tE在于，所述泡發(fā)齊賠解在包含板鵬劑的溶液中。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19廠艦的對A ^tiE在于，f^i游f液中的所述泡發(fā)劑的濃皮體 百分比/H大f 0%到50%ZW。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18到20中ffif可一項聽述的方法，鵬征在于，溶解于所述溶液中的所述 泡發(fā)劑的平^TO5刊、于1納米。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18到21中俯一JjJiTr述的萬法，^tE在于，卵;^J牟針上液鵬劑是水。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18到22中ffH—人10f述的加去，^gE在于，水溶性泡發(fā)布跑白于由檸檬酸，碳離鈉和其中的 t^a^的組。
24. 妒由將固^^^AI^t^陣的復(fù)合材料所構(gòu)成的產(chǎn)品的設(shè)備，m^設(shè)備(1; 101; 151: 161)包括塑tt^g (2; 102; 152; 162)和&^S (6; 8; 104: 154; 164)， B^ft^化 錢(2: 102; 152: 162)用于將I^PMtt^t于^l^^陣的繊，^&第HTO (Pl) ^imi^; ^4A^S (6; 8; 104; 154; 164)用fi&第^i^ (P2, P2，) &\ *的固^WM^姊的^tl;臓設(shè)備^E在雅fi^gM (3; 103; 153; 163)和^gg(5; 105; 155; 166)， ^f^^gg (3; 103; 153; 163)用^&第3TO (P3)將Jte^滲AiO M^^姊當(dāng)中；fftfejm^g (5; 105; 155; 166)沿第^511^ (P3)布置在^^g下游(3; 103; 153; 163)，，用^ &第HM0 (P3)將集^^tS^鵬中。
25. 鵬權(quán)利要求24艦的設(shè)備，^tE在于，J5^3^M (3: 103: 153: 163)包括至 少^NF形3i^ (19; 112)，職環(huán)形31il^由至i!^環(huán)形鵬(27; 121)艦，該環(huán)形通糊^S應(yīng)的第"^線(Al: A7)麟，并翻于脇職鵬。
26, 鵬權(quán)利要求25艦的設(shè)備，^E在于'艦環(huán)形iS!S(19; U2)包括頓馬達(M) 來調(diào)^ft&環(huán)形鵬(12; 121)的織。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24到26中ffl—項鵬的設(shè)備，其特征在于，臓滲透裝置(3; 103; 153; 163)包括0f^EM^h環(huán)形iliiS (19; 112)的擁鵬(25; 119)。
28 汰鵬權(quán)利要求27所述的設(shè)備，^E在于，所^yf放管(25; 119)包括被麟了在傳 i^流方向上不斷增加的橫流截面的旨。
29. tSJI權(quán)利要求28所述的設(shè)備，^iE在于，所Jfe&3S^W (33; 150)包括位于臓部分 的下游繊翻節(jié)器(34)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求24到29中m—項鵬的設(shè)備，^tfffi在于，i M環(huán)形iiil泵(19: 112) 包蝻外殼(20; 113)、籽(21; 114)以及端口 (118)，腿轉(zhuǎn)子(21; 114)具有至少-寸 環(huán)形鵬Q7; 121);所織口 (118)橫l^卜殼(20; 113),將艦至少—環(huán)形鵬(27; 121)驗到夕l^,用于柳形鵬(27)里面液-固體組^1的進}預(yù)愾棘將氣體物鵬入至賺隱固胸m
31. 根據(jù)權(quán)利要求24到30中,一項,的設(shè)備，其特征在于，^ftE塑《機置(152)和所 述;5^^置U55)由單個擠壓機(156)狄所述J^i^g (103)旁路連接到^f^單個擠壓機。
32. 根據(jù)權(quán)利要求24到30中任何—-項所述的設(shè)備，^E在于，所述分t^置(165)包括 帶外殼(168)的擠壓機(167)、軒(169)、以及魏(175) , 0M轉(zhuǎn)子069)頓淑卜殼(168) 1^Z^I線(A8)旋轉(zhuǎn)，并且倉鵬著^T鵬Z^I線(A8) ft^g動，以鵬iiwt (170)注AJ^^^和伊故的基本的固體微拉的組合吻；套管(175)，用于5^尖端元件(176) 并與軸(172) —igft^!j。
33. ^權(quán)利要求24到32中ffiET—J^f^的設(shè)備，-^征在于，集^是一種拉長的纖維， 凝聚物是一種柳單辯讎；臓設(shè)鮑括到環(huán)形鵬(27)的柳單纟f^ftA^置(6):充滿環(huán)形通道(27)的粘液用于在環(huán)形鵬(27; 121)旋轉(zhuǎn)艦拉環(huán)膽灘線(7) o
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備，辦征在于，包括，位于浸潤裝置(103)下游和分麟 置(105)上游的切害蝶置(4)，用于沿第三通路(P3)將環(huán)艱單纖維線(7)切割鵬維。
35. 根據(jù)權(quán)利要求24到34中任啊一3^f述的設(shè)備，，征在于.M5^置(5: 62: 包 括擠壓機(51; 63: 79)、鈔-^ ^楚微(56; 67)以腔d^-個分tS^ (57; 68; 83)，所鵬壓機(51: 63; 79) :ftW在特定方向上可繞第四軸線(A3， A4; A5; A6)旋轉(zhuǎn)的軸(55: 66; 82) ， m^M少-葉的螺旋傳1^ (56; 67)固定到所述軸(55; 66; 82)，適用于 沿第Hil^ (P3)傳j^g和纖維，^M^^t分SS^ (57: 68: 83)固定至'Bf^嘲(55; 66; 82)，并翻于將臓纖維分散到粘液中。
36. 鵬權(quán)禾腰求35臓的設(shè)備，^K正在于，齡分散模塊均包麟一尖端元件(60; 73; 86; 88),第一尖端元件(60: 73 ; 86; 88)在3fe^和纟灘中是可旋轉(zhuǎn)的，并且與所述軸(55; 66; 82)的旋轉(zhuǎn)方向共同定向。
37. 根據(jù)^l展求36臓的設(shè)備'辦征在于，m^F腿(51: 63; 79)包麟二魏元 件(77: 94, 95， 96)，第二尖端元件(77; 94， 95， 96)定向在相對于^f3^軸(55; 66: 82)的 旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上。
38. ^HtS^i傻求24到37中艦一鵬述的設(shè)備，^NE在于，集合體是絲的固體#*立 粉末，臓郷J^^的固體嫩i粉末的粘結(jié)組合臓設(shè)鮑括用預(yù)第鵬(P2)體鵬 粉繊鵬糊艦形鵬(27; 121),末凝聚鵬A^置(8; 104),臓粉末凝聚物注入 裝置(8; 104)包拾tH^置(18; 111)。。
39. :l^g權(quán)利要求38職的設(shè)備'^mE在于，所述環(huán)形鵬。21)由兩怖面(124)和 一圓柱面(123)狄艦環(huán)形JKt^ (m)包麟—擴散制牛(125),用于在環(huán)面(123) 的至^>~^上以及在圓柱面(124)上擴i^feg;計聽置(18; 111)，沿環(huán)形i!M (121) 在擴散的粘afc^tm末麟物。
40. 麟糊展求39臓的設(shè)備，^E在于，^f^一擴散制牛(125)包^Ttfe頭(130)并且包括斜面(136， 137),除了^Bn^ U30)與ifffi (124)和圓柱面(123)之間的微小 間隙(160) 3卜，^Tt^ (130)幾乎占據(jù)環(huán)形3SJt (121)的^t檢流截面，0f^^斗面(136， 137)適用于在擴散的mi:分布所述粉末凝聚物。
41. if^g權(quán)利要求39或40 m的設(shè)備，^E在于，包麟二擴散制牛(126), I^W ^^^^iA^的合微，以^f^目的第二擴IS^Jf牛(126)在臓環(huán)形鵬(121) 的旋轉(zhuǎn)方向上位于^^—-擴散制牛(125)下游，(142)，除了^T鯀(142) 與環(huán)面(124)和圓柱面(123)之間的微小間隙(260)之外，i^tt頭(142)幾乎占據(jù)所ife環(huán)形 鵬(121)的針橫流截面。
42. —^^BilK (P3) ^flill^^和固體離B^lJ用^^g (5; 62; 78)將固M^鄉(xiāng) 至!l^中的^， i^^括在^t^S中以特定的方向^^^和固M^的步驟；^TfeW# ^1^元#^垂直于^1方向的方向± \^。
43. ^g權(quán)利要求42臓的施，^tffi在于，第"^fe端元件(60: 73 : 86, 88， 90)艦 于軒(54; 65; 81)切向定位，以便麟^fe^元件(60; 73; 86, 88， 90)刺AS胖總當(dāng)中以及固^mt間，以將固^i^^milJ^中。
44. 鵬權(quán)利要求42或43艦的施，其I^E在于，逝l^^著第二^g元件(77; 94, 95, 96)方向旋^^和固^W^,以將固^^，l皿中。
45. —糊固 ^娜鵬液中的體，織置包括擠跡(51: 63; 79)和至少^NS jii^ (56; 57)， ^^F鵬(51: 63; 79) ^OT鄉(xiāng)線(A3， A4: A5: A6)鵬的軸(55; 66: 82); ^Md^Mil^ (56: 57)固定至鵬(55: 66; 82)上，翻TOilSI (P3)以 #^向^^6^和固#^: f^^t^的特點在于^^ffim包括鈔^h固定至胸(55; 66; 82)上的^fi^ (57; 68; 83),并且包鄉(xiāng)^^元件(60; 73; 86, 88)，遂fe端元4喊 繊中可旋轉(zhuǎn)并并與^^軸55: 66; 82)的旋轉(zhuǎn)方向(的旋轉(zhuǎn)方向共同定向。
46. 根據(jù)t^展求45臓的體，^iE在于，0f3^f鵬(51; 63: 79)包括外殼；臓 第二鄉(xiāng)元件(77: 94， 95, 96)固超(|讞卜^±，并定向錢"^fe端元件(60; 73; 86， 88)的 相反方向上。
全文摘要
一種生產(chǎn)由將固體微粒嵌入聚合物矩陣的復(fù)合材料所制成的產(chǎn)品的方法，該方法規(guī)定了沿第一通路(P1)傳送適于定義聚合物矩陣的粘液；沿第二通路(P2，P2)傳送基本的固體微粒的凝聚物；結(jié)合凝聚物與粘液；使用滲透裝置(3；103；153；163)沿第三通路(P3)將粘液滲入到基本的固體微粒當(dāng)中；通過布置在滲透裝置的下游(3；103；153；163)的分散裝置(5；62；78；105；155；165)，沿第三通路(P3)將基本的固體微粒分散到粘液中。
文檔編號B29C47/00GK101657314SQ200780051370
公開日2010年2月24日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者吉斯普·龐澤里 申請人:吉斯普·龐澤里