水分檢測泄放材料及相關的方法與流程

本公開總體上涉及水分檢測泄放材料(moisturedetectingbleedermaterial)。

背景技術：

在復合材料部件的修復期間，水分的存在可以與各種問題相關聯，諸如阻止修復材料與復合材料部件的粘附。修復區域通常在修復之前進行干燥，并且采取措施來防止水分進入。在干燥之后，可能難以檢測水分進入。因此，如果遵循流程并且修復看起來滿意，通常假設在修復過程期間沒有水分進入。

技術實現要素：

在一具體實施方式中，一種方法包括將多個層施加至復合材料修復區域。多個層包括包含水分吸收指示材料的水分檢測泄放材料。水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。該方法包括將裝袋膜(baggingfilm，包裝膜)施加至復合材料修復區域。裝袋膜包括流體界面，并且該方法包括執行除濕操作，該除濕操作包括將真空(例如，小于環境壓力的壓力)施加至流體界面。該方法還包括去除裝袋膜以暴露水分檢測泄放材料。該方法進一步包括對暴露的水分檢測泄放材料進行評估以確定是否發生顏色變化。

在另一具體實施方式中，一種方法包括將復合材料修復配方施加至復合材料修復區域。在施加復合材料修復配方之后，該方法包括將多個層施加至復合材料修復區域。多個層包括包含水分吸收指示材料的水分檢測泄放材料。水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。該方法還包括將裝袋膜施加至復合材料修復區域，執行包括加熱復合材料修復配方的固化操作，并且去除裝袋膜以暴露水分檢測泄放材料。該方法進一步包括對暴露的水分檢測泄放材料進行評估以確定是否發生顏色變化。

在另一具體實施方式中，一種水分檢測泄放材料包括玻璃纖維材料和水分吸收指示材料。水分吸收指示材料在暴露于水分時經歷從第一顏色到第二顏色的顏色變化。顏色變化在450°f的溫度以下是熱不可逆的。

已經描述的特征、功能以及優點能在各個實施方式中獨立地實現或者可在其它實施方式中組合地實現，其進一步細節將參考以下說明和附圖進行公開。

附圖說明

圖1是示出了根據一個實施方式的包括將水分檢測泄放材料施加至復合材料修復區域的除濕操作(與復合材料修復操作相關聯)的圖示；

圖2是示出了根據一個實施方式的包括將水分檢測泄放材料施加至復合材料修復區域的固化操作(與復合材料修復操作相關聯)的圖示；

圖3是示出了使用水分檢測泄放材料評估除濕操作(與復合材料修復操作相關聯)的方法的一具體實施方式的流程圖；以及

圖4是示出了使用水分檢測泄放材料評估固化操作(與復合材料修復操作相關聯)的方法的一具體實施方式的流程圖。

具體實施方式

本公開描述了可以用于在與復合材料部件的修復相關聯的一個或多個操作期間確定水分是否被吸收的水分檢測泄放材料(例如，包括編織纖維的泄放織物或者包括非編織纖維的泄放墊)。例如，本公開的水分檢測泄放材料可以用于確定除濕操作是否滿意和/或固化操作是否滿意。本公開的水分檢測泄放材料包括水分吸收指示材料。水分吸收指示材料從第一顏色(例如，白色)到第二顏色(例如，非白色，諸如藍色)的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。

在一些情況下，本公開的水分檢測泄放材料可以用于評估除濕操作(與復合材料修復操作相關聯)的效用，如本文中相對于圖1示出且進一步描述的。在其它情況下，本公開的水分檢測泄放材料可以用于評估固化操作(與復合材料修復操作相關聯)的效用，如本文中相對于圖2示出且進一步描述的。在除濕操作的情況下，通過水分吸收指示材料的水分吸收指示在執行一個或多個隨后的復合材料修復操作之前滿意地去除水分。在固化操作的情況下，通過水分吸收指示材料的水分吸收指示由通過復合材料部件進入的水分和/或來自真空裝袋泄漏的濕氣導致的水分的存在。因為在固化操作期間的水分的存在可以引起不滿意的修復(例如，與層壓片或者粘結的粘合接頭的孔隙率相關聯)，顏色變化可以指示不滿意的復合材料修復操作。

參考圖1，圖示100示出了包括將水分檢測泄放材料102施加至(復合材料部件106的)復合材料修復區域104的除濕操作(與復合材料修復操作相關聯)的具體實施方式。水分檢測泄放材料102包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料從第一顏色(例如，白色)到第二顏色(例如，非白色，諸如藍色)的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。例如，水分檢測泄放材料102可以包括玻璃纖維材料，并且水分吸收指示材料可以是玻璃纖維材料的組分(例如分散在玻璃纖維材料中)。如本文中進一步描述的，顏色變化可以指示滿意的除濕操作。

在圖1中圖示的具體實施方式中，將多個層施加于復合材料修復區域104。在圖1的實例中，多個層包括介于水分檢測泄放材料102與復合材料修復區域104之間的多孔釋放膜層108(例如，穿孔的釋放膜)。多個層還包括位于水分檢測泄放材料102上方的加熱毯層110以及位于加熱毯層110上方的通氣層112。在其它情況下，多個層可以包括更少的層或更多的層。雖然圖1示出了用于除濕操作的熱源是加熱毯層110的實例，但在其它情況下，熱源可以是烘箱或者高壓釜。在這種情況下，加熱毯層110可以從多個層中省去。包括至少一個流體界面的裝袋膜114可以施加于復合材料修復區域104。在圖1的實例中，裝袋膜114包括允許將真空(例如，小于環境壓力的壓力)施加至復合材料修復區域104的流體界面116(圖1中標識為“真空出”)，提供從復合材料修復區域104去除水分的水分路徑118。在圖1中示出的具體實施方式中，第二流體界面120(圖1中標識為“真空監控器”)可以允許在除濕操作期間監測真空。

圖1示出了使用密封膠帶122將裝袋膜114(以及裝袋膜114下面的多個層)固定在復合材料修復區域104上面的一具體實例。在其它情況下，可以采用替換的和/或另外的密封方法，以將裝袋膜114密封至復合材料部件106以允許將真空施加至復合材料修復區域104而用于除濕。在將多個層施加至復合材料修復區域104之后，可以執行包括將真空施加至流體界面116的除濕操作。在執行除濕操作之后，可以去除裝袋膜114以暴露水分檢測泄放材料102。可以對暴露的水分檢測泄放材料102進行評估以確定是否發生顏色變化。當發生顏色變化時，可以將除濕操作認為是滿意的除濕操作，因為顏色變化指示水分經過水分檢測泄放材料102。如本文中相對于圖2示出的且進一步描述的，在基于顏色變化確定除濕操作成功之后可以執行固化操作。替換地，沒有顏色變化可以與不滿意的除濕操作相關聯，因為沒有顏色變化指示水分沒有經過水分檢測泄放材料102。在該情況下，在確定沒有發生顏色變化之后可以執行二次或者另外的除濕操作。

在一具體實施方式中，水分檢測泄放織物層102的水分吸收指示材料的顏色變化在與除濕操作的過程條件相關聯的溫度范圍內是熱不可逆的。例如，顏色變化在450°f的溫度以下可以是熱不可逆的。水分吸收指示材料可以包括金屬鹵化物材料，諸如氯化物材料、溴化物材料或者其組合(例如，其中金屬包括鎳、鈷、或者其組合)。說明性的、非限制性實例包括溴化鎳ii、氯化鈷ii、溴化鈷ii以及其它替換物(或其組合)。在一些情況下，(一種或多種)金屬鹵化物材料可以是硅膠的組分(例如，分散在活性硅膠中)。

因此，圖1示出了可以在復合材料修復操作的固化操作(如本文中相對于圖2進一步描述的)之前執行的除濕操作的一實例。除濕操作包括使用包括水分吸收指示材料的水分檢測泄放材料，水分吸收指示材料在暴露于水分時發生從第一顏色到第二顏色的顏色變化。在除濕操作之后，可以對水分檢測泄放材料進行評估以確定水分吸收指示材料是否由于暴露于水分而發生顏色變化。水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化可以指示在除濕操作期間的水分吸收，代表滿意的除濕操作，而沒有顏色變化可以指示不滿意的除濕操作。

參考圖2，圖示200示出了包括將水分檢測泄放材料102施加至(復合材料部件106的)復合材料修復區域104的固化操作(與復合材料修復操作相關聯)的一具體實施方式。圖2示出了在施加復合材料修復疊層(layup)的其他層之前，將復合材料修復配方202(例如，預浸漬材料，還被稱作“預浸材料(prepregmaterial)”施加于復合材料修復區域104。固化操作可以在滿意的除濕操作之后執行，如本文中相對于圖1描述的。替換地，水分檢測泄放材料102可以僅用于除濕操作或者僅用于固化操作。如在圖1的實例中，圖2的水分檢測泄放材料102包括水分吸收指示材料，水分吸收指示材料在暴露于水分時發生從第一顏色到第二顏色的顏色變化。在固化操作之后，可以對水分檢測泄放材料102進行評估以確定水分吸收指示材料是否由于暴露于水分而發生顏色變化。從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示在固化操作期間的水分的存在，代表不滿意的固化操作，而沒有顏色變化指示令人滿意的固化操作。

復合材料修復配方202可以包括一個或多個揮發性組分。在固化操作期間，可以將熱施加于復合材料修復配方202(例如，經由加熱毯層110或者經由另一熱源，諸如烘箱或者高壓釜)，并且(一種或多種)揮發性組分可以通過經由流體界面116施加真空(例如，小于環境壓力的壓力)而去除。在一些情況下，水分檢測泄放材料102暴露于(一種或多種)揮發性組分可能不引起從第一顏色到第二顏色的顏色變化。在一具體實施方式中，水分吸收指示材料的顏色變化在與固化操作的過程條件相關聯的溫度范圍內是熱不可逆的。例如，顏色變化在可以代表將熱施加至復合材料修復配方202所產生的最高溫度的450°f的溫度以下可以是熱不可逆的。作為一實例，水分吸收指示材料可以包括金屬鹵化物材料，諸如氯化物材料、溴化物材料或者其組合(例如，其中金屬包括鎳、鈷或其組合)。說明性的、非限制性實例包括溴化鎳ii、氯化鈷ii、溴化鈷ii以及其它替換物(或其組合)。在一些情況下，(一種或多種)金屬鹵化物材料可以是硅膠的組分(例如，分散在活性硅膠中)。

圖2示出了在將復合材料修復配方202施加于復合材料修復區域104之后可以施加多個層。在圖2的實例中，多個層包括介于水分檢測泄放材料102與復合材料修復區域104(其包括復合材料修復配方202)之間的多孔釋放膜層108(例如，穿孔的釋放膜)。多個層還包括位于水分檢測泄放材料102上方的固體釋放膜層204、位于固體釋放膜層204上方的加熱毯層110、以及位于加熱毯層110上方的通氣層112。在其它情況下，多個層可以包括更少的層或更多的層。雖然圖2示出了用于固化操作的熱源是加熱毯層110的實例，在其它情況下，熱源可以是烘箱或者高壓釜。在這種情況下，加熱毯層110可以從多個層中省去。在施加多個層之后，可以將裝袋膜114(其包括流體界面116)施加于復合材料修復區域104，并且裝袋膜114可以密封復合材料修復區域104(例如，使用密封膠帶122)。

在將多個層施加至復合材料修復區域104之后，可以執行包括將真空施加至流體界面116并且施加熱(例如，經由加熱毯層110或者經由另一熱源)的固化操作。在執行固化操作之后，裝袋膜114可以去除以暴露水分檢測泄放材料102。可以對暴露的水分檢測泄放材料102進行評估以確定是否發生顏色變化。顏色變化可以指示在固化操作期間從一個或多個位置的水分進入(圖2中被示出為“水分進入”和“從裝袋泄漏的濕空氣”)或者在固化操作之前的干燥無效。因此，顏色變化可以指示固化操作是不滿意的固化操作。替換地，沒有顏色變化可以與滿意的固化操作相關聯。

因此，圖2示出了與復合材料修復操作相關聯的固化操作的一實例。固化操作包括使用包括水分吸收指示材料的水分檢測泄放材料，水分吸收指示材料在暴露于水分時發生從第一顏色到第二顏色的顏色變化。在固化操作之后，可以對水分檢測泄放材料進行評估以確定水分吸收指示材料是否發生顏色變化。顏色變化在與固化操作相關聯的溫度下可以是熱不可逆的。與在高溫條件下經歷回色(colorreversion，返色)的干燥劑罐不同，本公開的水分吸收指示材料可以保持顏色變化以確定在固化操作期間是否存在水分。從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示在固化操作期間的水分侵入，代表不滿意的固化操作，而沒有顏色變化指示滿意的固化操作。

圖3示出了使用水分檢測泄放材料評估除濕操作的方法300的一具體實施方式。水分檢測泄放材料包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。顏色變化可以指示滿意的除濕操作。

方法300包括在302將多個層施加至復合材料修復區域。多個層包括包含水分吸收指示材料的水分檢測泄放材料。水分吸收指示材料從第一顏色(例如，白色)到第二顏色(例如，非白色，諸如藍色)的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。如本文中進一步描述的，在一些情況下，多個層可以進一步包括介于水分檢測泄放材料與復合材料修復區域之間的多孔釋放膜層、位于水分檢測泄放材料上方的加熱毯層、以及位于加熱毯層上方的通氣層。如本文中進一步描述的，在一些情況下，加熱毯層110可以代表用于除濕操作的熱源。在其它情況下，熱源可以是烘箱或者高壓釜，并且加熱毯層110可以從多個層中省去。例如，參考圖1，可以將包括水分檢測泄放材料102的多個層施加于復合材料修復區域104。圖1進一步示出了多個層還包括多孔釋放膜層108、加熱毯層110以及通氣層112的實例。

方法300包括在304將裝袋膜施加至復合材料修復區域。裝袋膜包括允許在除濕操作期間將真空(例如，小于環境壓力的壓力)施加至復合材料修復區域的流體界面。例如，參考圖1，裝袋膜114可以施加于復合材料修復區域104。如在圖1中所示，裝袋膜114包括在復合材料修復操作的除濕操作期間提供用于從復合材料修復區域104去除水分的水分路徑118的流體界面116(圖示為“真空出”)。

方法300包括在306執行包括將真空施加至流體界面的除濕操作。例如，參考圖1，在將裝袋膜114密封至復合材料部件106(例如，使用密封膠帶122)之后，真空(例如，小于環境壓力的壓力)可以施加于流體界面116。

方法300包括在308去除裝袋膜以暴露水分檢測泄放材料。例如，參考圖1，在執行除濕操作之后，裝袋膜114可以去除以暴露水分檢測泄放材料102。

方法300包括在310對暴露的水分檢測泄放材料進行評估以確定是否發生顏色變化。如在312示出的，當水分吸收指示材料發生從第一顏色到第二顏色的顏色變化(指示通過水分吸收指示材料的水分吸收)時，可以將除濕操作認為是滿意的除濕操作。如在314示出的，當水分吸收指示材料沒有發生從第一顏色到第二顏色的顏色變化時，可以將除濕操作認為是不滿意的除濕操作。

因此，圖3示出了使用水分檢測泄放材料評估除濕操作的方法的一具體實例。水分檢測泄放材料包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。在除濕操作之后可以檢查水分檢測泄放材料以確定是否發生顏色變化。顏色變化可以指示滿意的除濕操作。

圖4示出了使用水分檢測泄放材料評估固化操作的方法400的一具體實施方式。水分檢測泄放材料包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料從第一顏色(例如，白色)到第二顏色(例如，非白色，諸如藍色)的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。顏色變化可以指示不滿意的固化操作。

方法400包括在402將復合材料修復配方施加至復合材料修復區域。例如，參考圖2，復合材料修復配方202可以施加于復合材料修復區域104。

方法400包括在404將多個層施加至復合材料修復區域。多個層包括包含水分吸收指示材料的水分檢測泄放材料。水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。如本文中進一步描述的，在一些情況下，多個層可以進一步包括介于水分檢測泄放材料與復合材料修復區域之間的多孔釋放膜層、位于水分檢測泄放材料上方的固體釋放膜層、位于固體釋放膜層上方的加熱毯層、以及位于加熱毯層上方的通氣層。如本文中進一步描述的，在一些情況下，加熱毯層110可以代表用于固化操作的熱源。在其它情況下，熱源可以是烘箱或者高壓釜，并且加熱毯層110可以從多個層中省去。例如，參考圖2，包括水分檢測泄放材料102的多個層可以施加于復合材料修復區域104。圖2進一步示出了多個層還包括多孔釋放膜層108(位于施加至復合材料修復區域104的復合材料修復配方202上方)、固體釋放膜層204、加熱毯層110以及通氣層112的實例。在其它情況下，多個層可以包括更少的層或更多的層。

方法400包括在406將裝袋膜施加至復合材料修復區域。例如，參考圖2，裝袋膜114可以施加于復合材料修復區域104。如在圖2中所示，裝袋膜114包括在水分進入復合材料部件106和/或由于裝袋泄漏的水分進入的情況下提供用于去除水分的水分路徑118的流體界面116(圖示為“真空出”)。

方法400包括在408執行包括加熱復合材料修復配方的固化操作。例如，參考圖2，可以執行包括加熱復合材料修復配方202的固化操作(例如，經由使用加熱毯層110而施加熱)。雖然圖2的實例中未示出，但在其它情況下，熱可以經由烘箱或者高壓釜施加，并且加熱毯層110可以從多個層中省去。

方法400包括，在固化復合材料修復配方之后，在410去除裝袋膜以暴露水分檢測泄放材料。例如，參考圖2，裝袋膜114可以去除以暴露水分檢測泄放材料102。

方法400包括在412對暴露的水分檢測泄放材料進行評估以確定是否發生顏色變化。如在414示出的，當水分吸收指示材料沒有發生顏色變化為第二顏色(指示在固化操作期間沒有水分侵入)時，可以將固化操作認為是滿意的復合材料修復操作。如在416示出的，當水分吸收指示材料發生顏色變化為第二顏色(指示在固化操作期間的水分侵入)時，可以將固化操作認為是不滿意的復合材料修復操作。

因此，圖4示出了使用水分檢測泄放材料評估固化操作的方法的一具體實例。水分檢測泄放材料包括水分吸收指示材料，并且水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收。顏色變化可以指示在固化操作期間的水分的存在(例如，由于水分進入復合材料部件、裝袋泄漏等)，代表不滿意的固化操作。

對本文中描述的實施方式的說明旨在提供對各種實施方式的結構的普通理解。說明并非旨在用作對使用本文中描述的結構或者方法的裝置和系統的所有元件和特征的完整描述。在閱讀了本公開之后，許多其它實施方式對本領域技術人員來說可以是顯而易見的。其他實施方式可以被使用并從本公開中推導出，使得在不背離本公開的范圍的情況下可以進行結構和邏輯的替代和改變。例如，方法步驟可以以與圖中所示的順序不同的順序進行或者可以省去一個或多個方法步驟。因此，本公開和附圖應被視為是說明性的而不是限制性的。

此外，盡管在本文中已經示出和描述了特定實施方式，但應當理解的是，任何設計成實現相同的或者相似結果的后續安排可以替代示出的特定實施方式。本公開旨在涵蓋各種實施方式的任何以及全部的后續改編或者變型。在閱讀了本說明書之后，以上實施方式和本文中未具體描述的其他實施方式的組合對本領域技術人員來說將是顯而易見的。

此外，本公開包括根據下列項的實施方式：

項1.一種方法，包括：

將多個層施加至復合材料修復區域，多個層包括包含水分吸收指示材料的水分檢測泄放材料，其中，水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收；

將裝袋膜施加至復合材料修復區域，裝袋膜包括流體界面；

執行除濕操作，該除濕操作包括將小于環境壓力的壓力施加至流體界面；

去除裝袋膜以暴露水分檢測泄放材料；以及

對暴露的水分檢測泄放材料進行評估以確定是否發生顏色變化。

項2.根據項1的方法，進一步包括在確定發生顏色變化之后執行固化操作。

項3.根據項1的方法，進一步包括在確定沒有發生顏色變化之后執行二次除濕操作。

項4.根據項1的方法，其中，多個層進一步包括：

多孔釋放膜層，介于水分檢測泄放材料與復合材料修復區域之間；以及

通氣層，位于水分檢測泄放材料上方。

項5.根據項1的方法，其中，顏色變化在450°f的溫度以下是熱不可逆的。

項6.根據項1的方法，其中，水分吸收指示材料包括金屬鹵化物材料。

項7.根據項6的方法，其中，金屬鹵化物材料是硅膠的組分。

項8.根據項6的方法，其中，金屬鹵化物材料包括氯化物材料、溴化物材料或其組合。

項9.根據項6的方法，其中，金屬鹵化物材料包括鎳、鈷或其組合。

項10.一種方法，包括：

將復合材料修復配方施加至復合材料修復區域；

在施加復合材料修復配方之后，將多個層施加至復合材料修復區域，多個層包括包含水分吸收指示材料的水分檢測泄放材料，其中，水分吸收指示材料從第一顏色到第二顏色的顏色變化指示通過水分吸收指示材料的水分吸收；

將裝袋膜施加至復合材料修復區域；

執行固化操作，該固化操作包括加熱復合材料修復配方；

去除裝袋膜以暴露水分檢測泄放材料；以及

對暴露的水分檢測泄放材料進行評估以確定是否發生顏色變化。

項11.根據項10的方法，進一步包括當發生顏色變化時確定在固化操作期間發生水分侵入。

項12.根據項10的方法，其中，復合材料修復配方包括一種或多種揮發性組分，并且其中，水分吸收指示材料暴露于一種或多種揮發性組分沒有引起從第一顏色到第二顏色的顏色變化。

項13.根據項10的方法，其中，復合材料修復配方包括預浸漬材料。

項14.根據項10的方法，其中，多個層進一步包括：

多孔釋放膜層，介于水分檢測泄放材料與復合材料修復區域之間；

固體釋放膜層，位于水分檢測泄放材料上方；以及

通氣層，位于固體釋放膜層上方。

項15.根據項10的方法，其中，顏色變化在450°f的閾值溫度以下是熱不可逆的，并且其中，將復合材料修復配方加熱至不超過閾值溫度的固化溫度。

項16.一種水分檢測泄放材料，包括：

玻璃纖維材料；以及

水分吸收指示材料，其中，水分吸收指示材料在暴露于水分時經歷從第一顏色到第二顏色的顏色變化，并且其中，顏色變化在450°f的溫度以下是熱不可逆的。

項17.根據項16的水分檢測泄放材料，其中，水分吸收指示材料包括金屬鹵化物材料。

項18.根據項17的水分檢測泄放材料，其中，金屬鹵化物材料是硅膠的組分。

項19.根據項17的水分檢測泄放材料，其中，金屬鹵化物材料包括氯化物材料、溴化物材料或其組合。

項20.根據項17的水分檢測泄放材料，其中，金屬鹵化物材料包括鎳、鈷或其組合。

應理解的是，提交了本公開的摘要，其將不是用于解釋或者限制權利要求的范圍或者含義。此外，在上述具體描述中，為了簡化本公開的目的，各種特征可以被組合到一起描述或者在單個實施方式中描述。本公開不應被解釋為反映所要求保護的實施方式需要比每個權利要求中明白敘述的特征多的特征的意圖。相反地，如所附權利要求反映的，所要求保護的主題可以涉及比任何所公開的實施方式中的所有特征少的特征。