熱屏蔽的復合板的制作方法
【專利摘要】一種包括第一部件和第二部件的熱屏蔽的復合板(20)，所述第一部件包括用陶瓷水泥涂層涂布的復合結(jié)構(gòu)板(22)，所述第二部件包括具有施加到泡沫板(26)表面上的火災安全涂層(28)的泡沫板(26)，其中第二部件疊置在第一部件之上，使得陶瓷水泥涂層和火災安全涂層(28)彼此面對且接觸。
【專利說明】熱屏蔽的復合板
[0001 ] 發(fā)明的【技術(shù)領域】和背景
[0002]本發(fā)明一般地涉及飛機內(nèi)部材料和使絕熱易燃材料與高溫隔絕的領域，和更特別地涉及熱屏蔽的復合板，它包括位于下面的復合結(jié)構(gòu)板和上面的裝飾性板之間的絕熱擋板，以便絕熱裝飾性板與復合結(jié)構(gòu)板隔絕傳熱。
[0003]可在飛機內(nèi)部中使用復合板，以構(gòu)造內(nèi)壁，隔板和隔離壁。常規(guī)的板典型地包括用于結(jié)構(gòu)支持和剛硬度的結(jié)實輕質(zhì)的芯，和用于美學目的的疊置裝飾覆蓋層。常規(guī)的板可包括額外的層，這取決于板的最終用途。在圖1中示出了常規(guī)的復合板的一個實例，且包括用阻燃劑覆蓋的酚類復合夾層板10，但由壓泡沫體和布料制造的稍微可燃的裝飾板12。
[0004]由于安全和阻燃原因，期望在飛機內(nèi)部中所使用的所有材料或者由阻燃材料構(gòu)造或者用阻燃劑處理，以減少這些材料的可燃性。關(guān)于座位，墻壁，隔板和其他填補和/或裝飾表面，關(guān)鍵的是使緩沖和織物材料絕熱避免輻射熱通量，所述輻射熱通量可引起這些材料點火和/或釋放煙霧。來自額外的燃燒材料的熱，火焰和煙霧密度對機艙環(huán)境的貢獻增加了火焰蔓延時的速率，并減少了旅客可移動到安全處的時間。
[0005]參考圖2，用圖形表示了圖1中板的煙霧密度水平(Ds)和熱量釋放性能。在測試過程中，隨著時間(t)流逝，發(fā)生通過復合板10傳熱并將裝飾板12的溫度升高到其點火溫度，從而導致裝飾板內(nèi)不可接受的熱量釋放和煙霧生成，正如區(qū)域14表示的。
[0006]盡管使用特定的層狀膜布局和處理，開發(fā)了使座位緩沖墊和裝飾材料絕熱避免輻射熱的解決方案，但沒有這樣的嘗試使裝置板絕熱避免來自底層結(jié)構(gòu)板的輻射熱。因此，本文提供熱屏蔽的復合板，它使其裝飾覆蓋層絕熱避免來自底層結(jié)構(gòu)板的傳熱。
[0007]發(fā)明簡述
[0008]在一個方面中，本文提供絕熱解決方案用以降低底層材料火災危險的潛力。
[0009]在另一方面中，本文提供絕熱解決方案用以降低在飛機內(nèi)部裝配使用的材料之間的傳熱。
[0010]在另一方面中，本文提供絕熱解決方案用以降低飛機內(nèi)部傳熱，以降低材料溫度。
[0011]在另一方面中，本文提供絕熱解決方案用以降低飛機機艙內(nèi)的煙霧釋放。
[0012]為了實現(xiàn)本發(fā)明的前述和其他方面和優(yōu)點，本文提供含第一部件和第二部件的熱屏蔽的復合板，所述第一部件包括用陶瓷水泥涂層涂布的復合結(jié)構(gòu)板，和所述第二部件包括具有施加到發(fā)泡板的表面上的火災安全涂層的泡沫板，其中第二部件疊置在第一部件上，使得陶瓷水泥涂層和阻燃劑涂層彼此面對且接觸。
[0013]該復合結(jié)構(gòu)板可以是酚類復合材料夾層板。
[0014]火災安全涂層可以是聚合物涂層，例如放入一種或更多種阻燃添加劑和填料的聚合物涂層。
[0015]該聚合物涂層可滲透泡沫板的表面。
[0016]該泡沫板可以是裝飾性泡沫板,例如用織物覆蓋的泡沫板。
[0017]該陶瓷水泥涂層可包括一種或更多種的硅酸鋁，和氧化鋁-氧化硅基水泥。
[0018]該陶瓷水泥涂層可在復合結(jié)構(gòu)板的表面上形成硬涂層。[0019]該復合板可放入到飛機內(nèi)壁、隔板或隔離壁中的一種或更多種內(nèi)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，本文提供一種飛機內(nèi)部復合板，它包括第一部件和第二部件，所述第一部件包括用陶瓷水泥涂層涂布的結(jié)構(gòu)板，和所述第二部件包括具有滲透泡沫板的聚合物涂層的泡沫板，其中第二部件疊置在第一部件上，使得陶瓷水泥涂層和聚合物涂層彼此面對且接觸。
[0021]在隨后的詳細說明中列出了本發(fā)明的額外的特征和優(yōu)點，且根據(jù)該說明，這些對于本領域技術(shù)人員來說部分低是明顯顯而易見的或者通過實踐本文描述的發(fā)明而意識到。要理解，前述一般說明和下述詳細說明二者均列出了本發(fā)明的各種實施方案，且打算提供理解本發(fā)明要求保護的發(fā)明的性質(zhì)與特征的概述或框架。包括附圖，以提供本發(fā)明的進一步理解，且放入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。
[0022]附圖簡述
[0023]當參考附圖，閱讀本發(fā)明的下述詳細說明時，將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征，方面和優(yōu)點，其中:
[0024]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的復合板的一部分的夸張放大的片段圖；
[0025]圖2是闡述在圖1的復合板構(gòu)造中煙霧密度效果的圖表；
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的熱屏蔽的復合板的一部分的夸張放大的片段圖；和
[0027]圖4是闡述在圖3的熱屏蔽的復合板構(gòu)造中煙霧密度效果的圖表。
[0028]發(fā)明詳述
[0029]下文參考附圖，更加充分地描述本發(fā)明，在所述附圖中示出了本發(fā)明的例舉實施方案。然而，本發(fā)明可在許多不同的形式中體現(xiàn)，且不應當被解釋為限制到本文列出的代表性實施方案上。提供例舉的實施方案，以便這一公開內(nèi)容是徹底且全面的，并且完全覆蓋本發(fā)明的范圍且使得本領域技術(shù)人員能制造，使用和實踐本發(fā)明。在數(shù)個幅附圖當中，相同的參考數(shù)字是指相同的要素。
[0030]參考附圖，示出了尤其在飛機內(nèi)部的墻壁，隔板和隔離壁的構(gòu)造中使用的熱屏蔽的復合板。該熱屏蔽的復合板提供下述結(jié)構(gòu)優(yōu)點:常規(guī)的夾層板構(gòu)造，以及屏蔽底層的稍微可燃的裝飾性泡沫板避免在起火過程中從夾層板潛在地轉(zhuǎn)移到泡沫板上的高溫的額外優(yōu)勢。
[0031]本文中所使用的術(shù)語"裝飾性泡沫板"是指具有火災安全涂層的泡沫板，然而，可包括額外的組件，例如填充料，布料，織物，裝飾，隔音層，其他火焰擋板及其組合。裝飾性泡沫板可用于美學原因，以遮蓋底層結(jié)構(gòu)板，且常常因安全而用匹配內(nèi)部機艙的裝飾性織物填補并覆蓋?？筛鶕?jù)本文定義的熱屏蔽結(jié)構(gòu)來構(gòu)造所有或一部分的結(jié)構(gòu)板?？稍跊]有裝飾性泡沫板的情況下，提供一部分結(jié)構(gòu)板，以容納緊固件，連接點和與其他結(jié)構(gòu)體或類似構(gòu)造板的交叉。
[0032]本文中所使用的術(shù)語"復合結(jié)構(gòu)板"也指代"夾層板"，可包括夾在多個結(jié)構(gòu)板之間的芯板。芯板可占結(jié)構(gòu)板的大部分厚度，且可以是芳族聚酰胺芯板，蜂窩板或類似板，它們優(yōu)選是輕質(zhì)且阻燃的。結(jié)構(gòu)板，或結(jié)構(gòu)層可以與芯板平行排列在芯板的上方和下方，且與之同延運行。結(jié)構(gòu)復合板可包括在芯板上方和下方的任何數(shù)量的復合板，且可在變化的方向上定向，以最優(yōu)化板區(qū)域當中負載的分布。結(jié)構(gòu)板可具有變化的取向和方向性織法，例如0° , 45°和90°。在芯板上方和下方的結(jié)構(gòu)板可以夾在不同方向上定向的倍增層(doubler plies)之間。倍增層可包括具有在樹脂主體內(nèi)分散的纖維板。
[0033]參考圖3，在參考標記20處一般地示出了本發(fā)明中一部分的熱屏蔽的復合板。熱屏蔽的復合板20具有一般地包括第一部件和第二部件的兩個部件構(gòu)造，所述第一部件包括用陶瓷水泥涂層24涂布的酚類復合結(jié)構(gòu)板22，所述第二部件包括具有滲透泡沫板26表面的聚合物涂層28的裝飾性泡沫板26。正如所組裝的，第二部件疊置在第一部件上，使得陶瓷水泥涂層24和聚合物涂層28彼此面對且接觸。
[0034]陶瓷水泥涂層24和聚合物涂層28在復合結(jié)構(gòu)板22和泡沫板26隔開并提供絕熱擋板，從而使泡沫板26隔絕來自復合結(jié)構(gòu)板22的熱量。施加到表面上和/或滲透泡沫板26表面的聚合物涂層28起到減慢泡沫板26燃燒作用。
[0035]在本發(fā)明中使用的陶瓷水泥的合適實例包括，但不限于，具有抗高溫性且能在基底上產(chǎn)生硬涂層的硅酸鋁和氧化鋁-氧化硅基水泥?；馂陌踩木酆衔锏暮线m實例包括，但不限于，本質(zhì)上抗熱分解的聚合物，和放入阻燃添加劑和填料的聚合物。
[0036]圖4中圖示了在熱屏蔽的復合板20中的煙霧密度效果。Federal Airregulation(聯(lián)邦空氣規(guī)章)25.853(d)詳述了測定在飛機內(nèi)部中使用的材料的可接受性的測試要求。規(guī)章25.853(d)包括兩個獨立的試驗:(I)熱釋放試驗的OSU速率，和(2)煙霧密度試驗。熱釋放試驗的OSU速率牽涉暴露飛機內(nèi)部機艙材料于入射的輻射熱通量下，和測量燃燒物體釋放熱量時的速率?？墒褂肙SU試驗測定某些內(nèi)部材料在什么溫度下會起火，從而開始燃燒或者有助于已有火焰的蔓延。使用第二試驗，煙霧密度試驗，測量并觀察當材料燃燒時產(chǎn)生的煙霧的相對量或密度。該試驗也可用于測定在飛機機艙氛圍內(nèi)燃燒材料的煙霧分布和在起火過程中居住者在離開客艙中遇到的可視性的下降。
[0037]在測試中，隨著時間⑴流逝，通過加熱板20產(chǎn)生的煙霧密度水平(Ds)保持低于可接受的水平30，從而表明本文描述的板構(gòu)造的結(jié)果是，熱量從復合結(jié)構(gòu)板22轉(zhuǎn)移到裝飾性泡沫板26減少。比較圖2和4以及本發(fā)明熱屏蔽的復合板20的性能與現(xiàn)有技術(shù)的復合板10的性能，顯然在煙霧密度試驗中，該熱屏蔽的復合板20顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的復合板10。
[0038]通過用具有聚合物涂層28的泡沫板26的疊置復合結(jié)構(gòu)板22，可以放松底層夾層板22的不可燃要求，因為降低了在燃燒過程中熱和煙霧對機艙內(nèi)部的組合貢獻。
[0039]裝飾性泡沫板26可包括織物覆蓋層，所述織物覆蓋層可用阻燃劑處理或者構(gòu)造有阻燃劑添加劑，以防止煙霧釋放。裝飾性泡沫板26可另外包括鋁膜或陶瓷織物層，火焰擋板和粘合劑層。鋁膜的合適實例包括，但不限于，約0.025_的鋁薄膜或片材。陶瓷織物的合適實例可包括，但不限于，陶瓷紡織品，陶瓷纖維紗線，用線材或玻璃長絲增強的陶瓷纖維紗線，織造的陶瓷織物和充當熱擋板的類似物。陶瓷紡織品常常提供高溫保護且輕質(zhì)和耐久。進一步地，鋁膜和陶瓷織物是撓曲的?；鹧孀钃醪牧系暮线m實例可包括，但不限于，阻燃劑材料，各種厚度的硅酮泡沫體，施加到玻璃纖維上的硅酮，火焰阻擋凝膠和抗燒透且減少火焰蔓延到其他區(qū)域的類似物。粘合劑的合適實例可包括，但不限于，壓敏粘合劑，F(xiàn)astboncT ?, Aquabind?和類似的粘合劑。若本文使用的話，則粘合劑可起到防止一個組件相對于另一組件移動的作用，且也可用于防止裝飾性泡沫板26相對于復合夾層板22移動。優(yōu)選選擇本文所使用的鋁膜，陶瓷織物，火焰阻擋和粘合劑材料，沒有或極低地釋放低水平的煙霧或有毒氣體，當置于熱或火焰下時。本文中所使用的火焰阻擋材料優(yōu)選滿足美國聯(lián)邦政府的航空部門規(guī)章。
[0040]可成型底層的裝飾性泡沫板26，與底層的復合結(jié)構(gòu)板22的形狀貼合。建造厚度可以基于待絕熱的材料的可燃性和位置而增加/降低。泡沫板厚度可以取決于類型，表面積，厚度和在環(huán)境內(nèi)的位置。例如，基于裝飾性泡沫板26的厚度，與旅客的接近程度，裝飾性泡沫板26可能遭受的潛熱，和在飛機機艙內(nèi)控制煙霧量的需求，熱屏蔽的復合板可具有變化的厚度。飛機或隔板的非-旅客攜帶部分因離旅客的距離導致可要求較少量的絕熱材料。
[0041]盡管以上參考飛機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)描述了熱屏蔽的復合板的具體實施方案，但預見到可使用本發(fā)明及其組件絕熱在別處發(fā)現(xiàn)的其他可燃材料，例如其他車輛和地板覆蓋層，墻壁覆蓋層，絕熱體，貨倉襯里，通風道，修整條(trim strip),模塑部件等。預見到本領域技術(shù)人員可改性本發(fā)明的各種細節(jié)，且打算這些改性被權(quán)利要求覆蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種熱屏蔽的復合板(20),它包括: 第一部件，所述第一部件包括用陶瓷水泥涂層涂布的復合結(jié)構(gòu)板(22);和第二部件，所述第二部件包括泡沫板(26)，所述泡沫板(26)表面上施加了火災-安全的涂層(28)； 其中第二部件疊置在第一部件上，使得陶瓷水泥涂層和火災-安全的涂層(28)彼此面對且接觸。
2.權(quán)利要求1的復合板(20)，其中復合結(jié)構(gòu)板(22)是酚類復合夾層板。
3.權(quán)利要求1的復合板(20)，其中火災-安全的涂層(28)是聚合物涂層。
4.權(quán)利要求3的復合板(20)，其中聚合物涂層滲透泡沫板(26)的表面。
5.權(quán)利要求3的復合板(20)，其中聚合物涂層放入了一種或更多種阻燃添加劑和填料。
6.權(quán)利要求1的復合板(20)，其中泡沫板(26)是裝飾性泡沫板。
7.權(quán)利要求1的復合板(20)，其中泡沫板(26)被織物覆蓋。
8.權(quán)利要求1的復合板(20)，其中陶瓷水泥涂層包括一種或更多種的硅酸鋁和氧化招-氧化娃基水泥。
9.權(quán)利要求1的復合板(20)，其中陶瓷水泥涂層在復合結(jié)構(gòu)板(22)表面上形成硬涂層。
10.權(quán)利要求1的復合板(20)，其中復合板(20)放入到飛機內(nèi)部內(nèi)的內(nèi)壁、隔板和隔離壁的一個或多個中。
11.一種飛機內(nèi)部復合板(20)，它包括: 第一部件，所述第一部件包括用陶瓷水泥涂層涂布的結(jié)構(gòu)板(22);和 第二部件，所述第二部件包括具有滲透泡沫板(26)表面的聚合物涂層(28)的泡沫板(26)； 其中第二部件疊置在第一部件上，使得陶瓷水泥涂層和聚合物涂層(28)彼此面對且接觸。
12.權(quán)利要求11的飛機內(nèi)部復合板(20)，其中結(jié)構(gòu)板(22)是酚類復合夾層板。
13.權(quán)利要求11的飛機內(nèi)部復合板(20)，其中聚合物涂層(28)放入了一種或更多種阻燃添加劑和填料。
14.權(quán)利要求11的飛機內(nèi)部復合板(20)，其中泡沫板(26)是裝飾性泡沫板。
15.權(quán)利要求11的飛機內(nèi)部復合板(20)，其中泡沫板(26)被織物覆蓋。
16.權(quán)利要求11的飛機內(nèi)部復合板(20)，其中陶瓷水泥涂層包括一種或更多種的硅酸招和氧化招-氧化娃基水泥。
17.權(quán)利要求11的飛機內(nèi)部復合板(20)，其中陶瓷水泥涂層在結(jié)構(gòu)板(22)表面上形成硬涂層。
18.權(quán)利要求11的飛機內(nèi)部復合板(20)，其中復合板(20)放入到飛機內(nèi)部內(nèi)的內(nèi)壁、隔板和隔離壁的一個或多個中。
【文檔編號】E04B1/94GK104010701SQ201280064203
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】E·T·利文古德二世, L·T·戴維斯 申請人:B/E航空公司