CN108349194A - 包括粘合剂和一个或多个纳米纤维片材的多层复合材料 - Google Patents

包括粘合剂和一个或多个纳米纤维片材的多层复合材料 Download PDF

Info

Publication number
CN108349194A
CN108349194A CN201680053360.5A CN201680053360A CN108349194A CN 108349194 A CN108349194 A CN 108349194A CN 201680053360 A CN201680053360 A CN 201680053360A CN 108349194 A CN108349194 A CN 108349194A
Authority
CN
China
Prior art keywords
adhesive
composite material
nanofiber
fiber composite
nano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680053360.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108349194B (zh
Inventor
M.D.利马
J.比科瓦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lintec of America Inc
Original Assignee
Lintec of America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lintec of America Inc filed Critical Lintec of America Inc
Publication of CN108349194A publication Critical patent/CN108349194A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108349194B publication Critical patent/CN108349194B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10807—Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor
    • B32B17/10889—Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor shaping the sheets, e.g. by using a mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/06—Interconnection of layers permitting easy separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B32B9/007—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile comprising carbon, e.g. graphite, composite carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/042—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with carbon fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/044—Forming conductive coatings; Forming coatings having anti-static properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853—Vinylacetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/14—Homopolymers or copolymers of acetals or ketals obtained by polymerisation of unsaturated acetals or ketals or by after-treatment of polymers of unsaturated alcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • C09J201/02—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38—Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10788—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing ethylene vinylacetate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B2037/1253—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives curable adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
    • B32B2038/0028—Stretching, elongating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/202—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/212—Electromagnetic interference shielding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/748—Releasability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/18—Titanium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2313/00—Elements other than metals
    • B32B2313/04—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/043—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0831—Gold
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0881—Titanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/045—Fullerenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/10—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet
    • C09J2301/16—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the structure of the carrier layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/302—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/314—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive layer and/or the carrier being conductive
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/408—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the adhesive layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30—Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer

Abstract

本发明公开了用于生产粘合剂纳米纤维复合材料的多层复合材料的技术。具体地，一个或多个高度对齐的纳米纤维片材部分地嵌入粘合剂中，使得所述纳米纤维片材的至少一部分没有粘合剂，并且可用于与邻近电气特征部一起传导电流。在一些示例性实施方案中，所述粘合剂纳米纤维复合材料用导电金属来金属化，并且在这些和其他实施方案中，所述粘合剂纳米纤维复合材料也可以是可拉伸的。

Description

包括粘合剂和一个或多个纳米纤维片材的多层复合材料
发明领域
本公开涉及包括粘合剂和可以任选地被金属化的一个或多个纳米纤维片材的多层复合材料。
背景
胶和其他类型的粘合剂通常具有高电阻率，并且因此不特别用作电导体。通常，在具有导电特征的电子装置和其他装置中，电接触在使用粘合剂的区域中被切断或至少减小。
概要
在一个方面中，提供了粘合剂纳米纤维复合材料，所述复合材料包括至少一个纳米纤维片材、以及包括在至少一个纳米纤维上片材上的粘合剂的聚合物层，其中所述粘合剂纳米纤维复合材料具有小于10Ω/平方的电阻。复合材料的粘合剂可以是压敏粘合剂、或者可以选自由以下组成的组：丙烯酸类(acrylics)、聚氨酯、胶乳、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚酯、聚硅氧烷、聚乙烯酯和其组合。复合材料的粘合剂在不锈钢基底上可以具有在2-30N/25mm之间的粘合强度。粘合剂纳米纤维复合材料中可以包括一个纳米纤维片材或至少两个纳米纤维片材。复合材料还可以包括沉积在至少一个纳米纤维片材上的金属。金属可以选自由以下组成的组：金、银、铜、铝和其组合。复合材料还可以包括在至少一个纳米纤维片材与金属之间的缓冲层(如果存在的话)。缓冲层可以包括碳化物形成金属，诸如钛。如果存在的话，则缓冲层可以具有小于30nm的涂层厚度。复合材料还可以包括在聚合物层上的基底。基底可以是可拉伸的和/或可变形的、或不是可拉伸的或可变形的。复合材料可以是或可以不是可拉伸的。在一些实施方案中，复合材料可以具有小于5微米的总厚度。复合材料中的纳米纤维片材可以具有小于10nm的厚度。纳米纤维片材可以包括碳纳米管。
在另一个方面中，提供了金属化粘合剂纳米纤维复合材料，所述复合材料包括：包括碳纳米管的至少一个纳米纤维片材、在至少一个纳米纤维片材上的金属层、以及在至少一个纳米纤维片材上的粘合剂，其中金属层与纳米纤维片材的碳纳米管电接触。复合材料的粘合剂可以选自由以下组成的组：丙烯酸类、聚氨酯、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚酯、聚硅氧烷、聚乙烯酯和其组合。复合材料的金属可以选自由以下组成的组：金、银、铜、铂、镍、锡、锌、锂、钨、铝、钯和其组合。复合材料还可以包括在至少一个纳米纤维片材与金属之间的缓冲层。缓冲层可以包括碳化物形成材料，诸如钛。
在另一个方面中，提供了形成粘合剂纳米纤维复合材料的方法，所述方法包括：提供至少一个纳米纤维片材，用包含溶剂的粘合剂溶液浸渗纳米纤维片材，以及从纳米纤维片材上移除溶剂以形成粘合剂纳米纤维复合材料。方法还可以包括使至少一个纳米纤维片材金属化。方法还可以包括在金属化之前在纳米纤维片材上形成缓冲层。在方法中，可以通过蒸发来移除溶剂。纳米纤维片材可能具有移除溶剂之前的厚度以及移除溶剂之后的厚度，并且移除溶剂之后的厚度比移除溶剂之前的厚度小至少50％。纳米纤维片材可以具有至少0.015g/cm3的密度。
附图简述
图1示出根据一些示例性实施方案的基底上的示例性纳米纤维簇。
图2是根据一些实施方案的用于使纳米纤维生长的反应器的示意图。
图3是根据一些示例性实施方案的纳米纤维片材的图示，其标识片材的相对尺寸并且示意性地示出在平行于片材表面的平面中端到端对齐的片材内的纳米纤维。
图4是根据一些示例性实施方案的从纳米纤维簇横向拉出纳米纤维片材的图像。
图5示出根据示例性实施方案的示例性粘合剂纳米纤维复合材料。
图6A-6D是根据示例性实施方案的透射电子显微镜(TEM)图像，其示出钛缓冲层已经沉积在其上的碳纳米纤维。
图7A-7D是根据示例性实施方案的TEM图像，其示出钛缓冲层和铜金属层已经沉积在其上的碳纳米纤维。
图8是示出铜适形层已经沉积在其上的碳纳米纤维的TEM图像，在碳纳米纤维与铜层之间没有碳化物形成金属的缓冲层。
图9A-9C示出根据一些示例性实施方案的示例性粘合剂纳米纤维复合材料。
图10A和图10B是根据示例性实施方案的示出设置在弹性基底上的金属化粘合剂纳米纤维复合材料的截面SEM图像，纳米纤维片材具有弯曲的表面。
图11是示出根据一些示例性实施方案的用于制造粘合剂纳米纤维复合材料的示例性方法的方法流程图。
详述
综述
本文公开了包括一个或多个纳米纤维片材和粘合剂的多层复合材料。在一些实施方案中，所公开的“粘合剂纳米纤维复合材料”是高导电性的并且也可以被金属化。所公开的复合材料中存在的粘合剂不需要完全覆盖纳米纤维片材的所有部分，并且可以留下其他导电特征可触及的片材的导电部分。在一些示例性实施方案中，取决于期望的配置，粘合剂纳米纤维复合材料也可以是可拉伸的。
如本文公开的粘合剂纳米纤维复合材料可用于许多应用。例如，在一些情况下，粘合剂纳米纤维复合材料可以与导电带(例如铜带)结合使用，以提供从导电带到通过粘合剂纳米纤维复合材料将所述带粘合到的下层基底的导电路径。在一些实施方案中，所公开的粘合剂纳米纤维复合材料可用作接地(grounding)材料。例如，粘合剂纳米纤维复合材料可用于使计算机部件接地。鉴于其柔性构造，粘合剂纳米纤维复合材料可以提供低接触电阻和柔性。附加地，在一些实例中，所公开的粘合剂纳米纤维复合材料可用于电磁屏蔽目的。例如，在一些情况下，根据本公开的粘合剂纳米纤维复合材料可以用作两个屏蔽金属部件之间的EMI屏蔽密封件。在一些特定实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料可以用作胶带，以密封用于阻挡来自存储在其内的电子器件的电磁辐射的容器的接头。这种构造可以防止杂散电磁辐射通过容器的接头逸出。在选择的实施方案中，所公开的粘合剂纳米纤维复合材料可用作导热材料。在这些和其他实施方案中，例如，通过在材料上施加电压或者以纳米纤维可吸收的波长进行辐照，所公开的粘合剂纳米纤维复合材料可以用作加热器。在一些此类实施方案中，电极可以直接附接到粘合剂纳米纤维复合材料。在一些实施方案中，所公开的粘合剂纳米纤维复合材料可以用作直接施加到完全构造的装置的带；而在其他实施方案中，所公开的粘合剂纳米纤维复合材料可以在构造期间合并到装置中。
碳纳米纤维和碳纳米纤维片材的特性
如本文所使用的，术语“纳米纤维”是指直径小于1μm的纤维。虽然本文的实施方案主要被描述为由碳纳米管制成，但应当理解，其他碳同素异形体(无论石墨烯、微米级或纳米级石墨纤维和/或板)、以及甚至其他组成的纳米级纤维(诸如氮化硼)可用于使用以下描述的技术来制造纳米纤维片材。如本文所使用的，术语“纳米纤维”和“碳纳米管”包括单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管，其中碳原子链接在一起以形成圆柱形结构。多壁纳米管具有两个或更多个壁。在一些实施方案中，如本文所参考的碳纳米管具有4个至10个壁。如本文所使用的，“纳米纤维片材”或仅“片材”是指下述纳米纤维片材，其通过拉延工艺(如PCT公开号WO 2007/015710中所述的，并且其通过引用整体并入本文)对齐，使得片材的纳米纤维的纵向轴线平行于片材的主表面，而不是垂直于片材的主表面(即，以片材的沉积形式，通常被称为“簇”)。
碳纳米管的尺寸可以取决于所使用的生产方法而变化很大。例如，碳纳米管的直径可以从0.4nm至100nm，并且在一些情况下可以在1nm与80nm之间、在10nm与70nm之间、或在20nm与50nm之间。在一些实施方案中，碳纳米管的长度可以在10μm至大于55.5cm的范围内，并且在一些实施方案中可以在20μm与50cm之间。碳纳米管还能够具有非常高的纵横比(长度与直径的比率)，其中某些纵横比高达132,000,000:1或更高。鉴于尺寸可能性的宽范围，碳纳米管的特性是高度可调整的或可调谐的。虽然已经识别了碳纳米管的许多有趣特性，但在实际应用中利用碳纳米管的特性需要使碳纳米管的特征被保持或增强的可规模化且可控制的生产方法。
由于其独特的结构，碳纳米管具有使其非常适合于某些应用的特定机械、电学、化学、热学和光学特性。特别地，碳纳米管表现出优异的导电性、高机械强度、良好的热稳定性并且也是疏水性的。除了这些特性之外，碳纳米管还可以表现出有用的光学特性。例如，可以在发光二极管(LED)和光电检测器中使用碳纳米管以便发射或检测在严密选定的波长下的光。碳纳米管也被证实可用于光子运输和/或声子传输。
虽然已经鉴定了碳纳米管的许多有趣特性，但在实际应用中利用碳纳米管的特性需要使碳纳米管的特征被保持或增强的可规模化和可控制的生产方法。本文公开了提供呈各种构型的碳纳米管的可控组装的方法和装置。例如，公开了将对齐的碳纳米管组装在基底上或组装成独立形式的方法。除了其他特征之外，所公开的方法允许碳纳米管成功地转移而不破坏对齐、使碳纳米管构型密度受控并且提供光学调谐的机会。
纳米纤维簇
根据本公开的各种实施方案，纳米纤维(包括但不限于碳纳米管)可布置成各种构型，包括在本文中称为“簇”的构型。如本文所使用的，纳米纤维或碳纳米管的“簇”是指具有大致相等尺寸的纳米纤维在基底上被布置成彼此大致上平行的的阵列。图1示出基底上的示例性纳米纤维簇。基底可以是任何形状，但是在一些实施方案中，基底具有在其上组装簇的平面表面；并且在一些实施方案中，平面表面可以是柔性的。从图1可以看出，簇中的纳米纤维的高度和/或直径可以近似相等。
在一些实施方案中，簇的纳米纤维可以各自以大致相同的角度朝向基底取向。例如，簇的纳米纤维可以相对于基底成45°与135°之间的角度。在特定实施方案中，簇的纳米纤维可以从基底取向在75°与105°之间；并且在选择的实施方案中，纳米纤维可以从基底取向为大约90°。由于纳米纤维通常不是直的，因此通过测量基底平面与连接纳米纤维的近端和远端的直线之间的角度来确定纳米纤维相对于基底的角度。
本文公开的纳米纤维簇可能是相对致密的。具体地，所公开的纳米纤维簇可以具有至少10亿纳米纤维/cm2的密度。在一些具体实施方案中，如本文所述的纳米纤维簇可具有100亿/cm2与300亿/cm2之间的密度。在其他实例中，如本文所述的纳米纤维簇可以具有900亿纳米纤维/cm2范围内的密度。在一些具体实施方案中，如本文所述的纳米纤维簇可具有大于109纳米纤维/cm2、大于1010纳米纤维/cm2、大于2×1010纳米纤维/cm2、或大于3×1010纳米纤维/cm2的密度。在其他实施方案中，纳米纤维簇的密度(纳米纤维/cm2)可以在109纳米纤维/cm2与3×1010纳米纤维/cm2之间、在1010纳米纤维/cm2之间、在3×1010纳米纤维/cm2之间、或在1010纳米纤维/cm2与5×1010纳米纤维/cm2之间。簇可以包括高密度或低密度的区域，并且特定区域可能没有纳米纤维。簇内的纳米纤维也可能表现出纤维间的连接性。例如，纳米纤维簇内的相邻纳米纤维可能通过范德华力而彼此吸引。
用于生产纳米纤维簇的示例性方法
可以使用各种方法来生产根据本公开的纳米纤维簇。例如，在一些实施方案中，纳米纤维可以在高温炉中生长。在一些此类实施方案中，催化剂可以沉积在基底上，放置在反应器中，并且然后暴露于供给反应器的燃料化合物。基底可承受高于800℃至1000℃的温度，并且可能是惰性材料。基底可以包括设置在下层硅(Si)晶片上的不锈钢或铝，但可以使用其他陶瓷基底(例如，氧化铝、氧化锆、SiO2和玻璃陶瓷)来代替Si晶片材。在簇的纳米纤维是碳纳米管的实例中，可以使用碳基化合物(包括诸如乙炔、甲烷和乙烷的脂族烃)作为碳原子源。在引入反应器之后，碳源然后可以分解，并且所得的碳原子可以积聚在催化剂上并通过从基底向上生长来开始组装纳米管，以形成纳米纤维簇。
在图2中示出用于使纳米纤维生长的示例性反应器的图示。从图2可以看出，反应器可以包括基底可以定位在其中的加热区，以有助于纳米纤维簇生长。反应器也可以包括可将燃料化合物和载气供应至反应器的气体入口、以及可使消耗的气体从反应器释放出的气体出口。载气的实例包括氮气、氢气、氩气和/或氦气。另外，待掺入纳米纤维中的掺杂剂可添加到气流中。示例性掺杂剂包括但不限于氮和硼。美国专利号8,926,933的第287段描述了在纳米纤维簇沉积期间添加掺杂剂的示例性方法，所述专利申请通过引用整体并入本文。向簇掺杂或提供添加剂的其他示例性方法包括：表面涂覆、掺杂剂注入、或其他沉积和/或原位反应(例如，等离子体诱导反应、气相反应、溅镀、化学气相沉积)。示例性添加剂包括聚合物(例如，聚(乙烯醇)、聚亚苯基四邻苯二酰胺(poly(phenylene tetrapthalamide))式树脂、聚(对亚苯基苯并双噁唑)、聚丙烯腈、聚(苯乙烯)、聚(醚醚酮)和聚(乙烯基吡咯烷酮)、或其衍生物和组合)、元素或化合物(例如，氟)的气体、金刚石、钯和钯合金等。
可以更改纳米纤维生长期间的反应条件以调整所得的纳米纤维簇的特性。例如，可以根据需要来调整催化剂的粒度、反应温度、气体流速和/或反应时间以便生产具有期望规格的纳米纤维簇。在一些实施方案中，对催化剂在基底上的位置进行控制以形成具有期望图案化的纳米纤维簇。例如，在一些实施方案中，催化剂以图案沉积在基底上，并且根据图案化催化剂生长的所得簇被类似地图案化。示例性催化剂包括在二氧化硅(SiO2)或氧化铝(例如Al2O3)的缓冲层上的铁。可以使用任何合适的方法来将催化剂沉积在基底上，所述合适的方法包括化学气相沉积(CVD)、激光辅助CVD、等离子体增强CVD、电子束(eBeam)沉积、溅镀、热蒸发、电化学方法、或原子层沉积(ALD)。为了形成图案，在一些实施方案中，催化剂可沉积成图案形式；并且在其他实施方案中，可以在特定区域中将催化剂移除或使其中毒以产生纳米管纤维的图案。缓冲层也可以图案形式施加到基底上，并且可以例如通过涂覆、压延、浸渍、喷墨印刷、移印或通过使用上述物理或化学沉积方法来施加。
在形成之后，可以任选地改性纳米纤维簇。例如，在一些实施方案中，可使纳米纤维簇暴露于处理剂(诸如氧化剂或还原剂)。在一些实施方案中，簇的纳米纤维可以任选地被处理剂化学官能化。可以通过任何合适的方法将处理剂引入纳米纤维簇，所述合适的方法包括但不限于物理沉积、原子沉积、化学气相沉积(CVD)和/或液体或气体浸渗。在一些实施方案中，可以改性纳米纤维簇以形成图案化簇。例如，可以通过从簇选择性地移除纳米纤维来完成簇的图案化。可以通过化学或物理方式(诸如激光烧蚀)来实现移除。
纳米纤维片材
除了布置成簇构型之外，本申请的纳米纤维也可以布置成片材构型。如本文所使用的，术语“纳米纤维片材”、“纳米管片材”、或仅“片材”是指其中纳米纤维在平面中基本上端对端对齐的纳米纤维布置。在一些实施方案中，纳米纤维片材的长度和/或宽度比片材的厚度大100倍以上。在一些实施方案中，纳米纤维对齐的方向可以在整个纳米纤维片材中是连续的。在一些实施方案中，长度、宽度或两者比片材的平均厚度大103、106或109倍。例如，纳米纤维片材可以具有在约5nm与20μm之间、在10nm与10μm之间、在20nm与100nm之间、在30nm与80nm之间、或在40nm与60nm之间的厚度。纳米纤维片材可以具有适合于预期应用的任何长度和宽度。在一些实施方案中，纳米纤维片材可具有在1cm与10米之间的长度以及在1cm与1米之间的宽度。只是为了说明而提供这些长度。纳米纤维片材的长度和宽度受制造设备配置的约束，并且不受任何纳米管、簇或纳米纤维片材的物理或化学特性的约束。例如，连续方法可以产生任何长度的片材。这些片材在其被生产时可以卷绕到卷筒上，并且在一些实施方案中，释放片材可以与纳米纤维片材卷起。
在图3中示出示例性纳米纤维片材的图示，其中示出相对尺寸。如在图3中可以看出，其中纳米纤维端对端对齐的轴被称为纳米纤维对齐方向。在一些实施方案中，纳米纤维对齐的方向可以在整个纳米纤维片材中是连续的。纳米纤维不一定完全彼此平行，并且应当理解，纳米纤维对齐方向是纳米纤维的对齐方向的平均或一般测量。
在形成之后，纳米纤维片材可以任选地被物理或化学改性。例如，在一些实施方案中，可使纳米纤维片材暴露于处理剂(诸如氧化剂或还原剂)。在附加的实施方案中，片材的纳米纤维可以任选地被处理剂化学官能化。处理剂可以通过吸附或化学键合(诸如共价键合)与纳米纤维相互作用。
纳米纤维片材可以堆叠在彼此顶部上以形成多层片材。纳米纤维片材可以堆叠以具有相同的纳米纤维对齐方向、或具有不同的纳米纤维对齐方向。任何数目的纳米纤维片材可以堆叠在彼此顶部上以形成多层纳米纤维片材。例如，在一些实施方案中，纳米纤维片材可以包括2、3、4、5、10个或更多个单独的纳米纤维片材。邻近片材上的纳米纤维对齐方向可能相差小于1°、小于5°或小于10°。在其他实施方案中，邻近片材上的纳米纤维对齐方向可以相差多于40°、多于45°、多于60°、多于80°、或多于85°。在具体实施方案中，邻近片材上的纳米纤维对齐方向可以为90°。以不同角度堆叠单独片材可以更改诸如拉伸强度和/或电导率的性质。
可以使用能够生产片材的任何类型的合适方法来组装纳米纤维片材。在一些示例性实施方案中，可以从纳米纤维簇拉延出纳米纤维片材。在图4中示出从纳米纤维簇拉延出纳米纤维片材的实例。如在图4中可以看出的，纳米纤维可以从簇横向拉延出，并且然后端对端对齐以形成纳米纤维片材。在从纳米纤维簇拉延出纳米纤维片材的实施方案中，可以控制簇的尺寸以形成具有特定尺寸的纳米纤维片材。例如，纳米纤维片材的宽度可以近似等于从其拉延出片材的纳米纤维簇的宽度。此外，片材的长度可以例如通过在实现了期望的片材长度时结束拉延过程来进行控制。碳纳米纤维片材可以卷绕到卷筒上以用于储存和运输。在某些情况下，CNT片材可以被卷绕到小于5mm的半径而不损坏片材。在需要的时候，片材可以从卷筒松开。
在形成之后，可以使纳米纤维片材承受一个或多个后处理过程。例如，在一些实施方案中，纳米纤维片材可以任选地被致密化。可以使用任何适当的致密化方法以使纳米纤维片材致密化，所述适当的致密化方法包括但不限于将纳米纤维片材暴露于液体并且随后移除大部分或所有的液体(例如，通过蒸发)。可以多种方式将液体引入纳米纤维片材，所述各种方式包括例如吸入液体、将片材暴露于液体的气溶胶、蒸气冷凝、涂覆、毛细管吸收、或其组合。液体可以是水性或非水性的，并且可以是质子溶剂或非质子溶剂。也可以使用两种、三种或更多种液体的混合物。致密化可能影响片材的厚度。在一些具体实例中，纳米纤维片材在致密化之前可以具有10μm至20μm的厚度，并且在致密化之后可以具有10nm至50nm的厚度。纳米纤维片材的体积密度在致密化之前可以为约0.0015g/cm3，并且在致密化之后可增加360倍。
在使用致密化技术的情况下，碳纳米管片材的各种实施方案的体积密度可以增加大于10倍、20倍、50倍、100倍、500倍或1000倍。应当注意，虽然在一些实施方案中体积密度的增加可能是较大的，但是伴随的面密度增加可以为零或接近于零。这意味着致密化片材可以具有与原生片材基本上相同的长度和宽度，从所述原生片材将所述致密化片材致密化。在各种实施方案中，致密化可导致小于10％、小于5％、或小于1％的面积收缩率。
纳米纤维片材具有可以用于各种应用的许多特性。例如，纳米纤维片材可以具有可调谐的不透明度、高机械强度和柔性、导热性和导电性，并且还可以表现出疏水性。鉴于片材内纳米纤维的高度对齐，纳米纤维片材可能是非常薄的，从而使其几乎是二维的。在一些实例中，纳米纤维片材的厚度在10nm与200nm之间(如在正常测量公差内测量的)。这些厚度可以对于在390nm至750nm波长范围内的可见光是完全透明的。片材也可能对许多其他波长的电磁辐射是透明的。如本文所使用的，如果产品透射超过该波长的入射辐射的95％，则产品对该波长或波长范围是透明的。在一些实施方案中，包括纳米纤维片材可以向部件或表面仅增加最小的附加面积和/或体积。如本文公开的纳米纤维片材也可以具有高纯度，其中在某些情况下，多于90％、多于95％或多于99％重量百分比的纳米纤维片材可归属于纳米纤维。类似地，纳米纤维片材可以包括多于90重量％、多于95重量％、多于99重量％、或多于99.9重量％的碳。纳米纤维和片材可能不含脂肪族碳，并且可以唯一地是形成单壁管和/或多壁管(包括具有两个、三个、四个、五个或更多个壁的多壁管)的芳基结构。在各种实施方案中，纳米管可以包括扶手椅、锯齿形和/或手性结构。在一些实施方案中，纳米纤维片材可以具有650Ω/平方至1200Ω/平方的电阻，而在其他实施方案中，通过金属(例如，金、铂、铜、或逸出功高于约3.5eV的高逸出功金属)来金属化的纳米纤维片材可以具有低至或低于100Ω/平方的薄层电阻。
粘合剂纳米纤维复合材料
如本文所公开的，粘合剂纳米纤维复合材料可由一个或多个纳米纤维片材和聚合物形成。在一些实施方案中，聚合物包括粘合剂或者是粘合剂。在图5中示出包括一个纳米纤维片材102的示例性粘合剂纳米纤维复合材料100的顶部透视图。尽管图5包括一个纳米纤维片材，粘合剂纳米纤维复合材料100中可以包括任何数目的纳米纤维片材，诸如1个、多于1个、多于5个、多于10个、多于15个、或多于20个。在一些实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料包括1个至20个、或5个至25个纳米纤维片材。多个纳米纤维片材102可以彼此对齐或可以具有不同的对齐方向。例如，在一些实施方案中，纳米纤维片材102可以被定位成具有纳米纤维的平行对齐方向。然而，在其他实施方案中，纳米纤维片材102可能被定位成其中纳米纤维对齐方向以一角度取向。例如，邻近纳米纤维片材可能被定位成其中纳米纤维对齐方向彼此成至少1°、至少5°、至少10°、至少15°、至少20°、至少25°、至少45°、至少60°、或至少85°的角度。
图5所示的示例性粘合剂纳米纤维复合材料在可移除基底106上还包括聚合物104、缓冲层110和金属108。例如，缓冲层110可以是提供金属层108对纳米纤维的更大附着力的碳化物形成金属(诸如钛)。如图5所示，聚合物104可以直接邻近纳米纤维片材102。尽管在图5中示出为不同的层，但是聚合物104可以穿透纳米纤维片材102的至少一部分并且填充纳米纤维之间的空隙。例如，在一些实施方案中，纳米纤维片材102是多孔的，并且聚合物104延伸到纳米纤维片材102的纳米纤维之间的孔隙中。聚合物也可以起致密剂的作用。在这些实施方案和其他实施方案中，纳米纤维片材102的一部分未被聚合物104完全绝缘，并且纳米纤维层的至少一部分可以暴露于导电材料，由此允许粘合剂纳米纤维复合材料是导电的。
具有粘合特性的任何类型的聚合材料或非聚合材料可以用于形成如本文公开的粘合剂纳米纤维复合材料的聚合物104。例如，在一些实施方案中，如根据ASTM D903和/或JISZ0237n在不锈钢上测量的，粘合强度在1N/25mm与50N/25mm之间的粘合剂可用于形成粘合剂纳米纤维复合材料。在一些特定实施方案中，使用粘合强度在1N/25mm与30N/25mm之间、或在1N/25mm与20N/25mm之间的粘合剂来形成粘合剂纳米纤维复合材料。在一些实施方案中，可以使用非反应性粘合剂或反应性粘合剂。可以使用的示例性非反应性粘合剂包括但不限于：干燥粘合剂(例如，溶剂基或乳液粘合剂)、压敏粘合剂、接触粘合剂、和/或热敏粘合剂。可以使用的示例性反应性粘合剂包括单组分粘合剂和多组分粘合剂。在一些特定实施方案中，可以使用医用级粘合剂。可以使用的示例性粘合剂包括：橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺、丙烯酸类、聚硅氧烷、聚酯、聚乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯、聚乙烯醚和/或苯乙烯聚合物。例如，在一些特定实施方案中，乙烯-醋酸乙烯酯、聚乙烯酯、丁基橡胶、天然橡胶、聚氯丁二烯、苯乙烯嵌段共聚物和/或聚酯可用作粘合剂。在一些实施方案中，可以使用能够多次施加到一个或多个表面的粘合剂。可以使用能够进行至少两次、三次、四次或五次施加而不损失粘性的粘合剂。
如图5所示，粘合剂纳米纤维复合材料100可以包括可移除基底106。可移除基底106可以由任何合适的材料形成，包括刚性材料和非刚性材料。例如，可移除基底106可以由聚合材料形成，包括天然橡胶和合成橡胶、胶乳、聚丙烯、聚乙烯和/或聚硅氧烷。在一些特定实施方案中，可移除基底106可以是可拉伸的。在一些实施方案中，可以选择特定类型的聚合物104和可移除基底106以便具有期望的粘合强度。例如，聚合物104和基底106可以被选择为彼此可移除，而不破坏复合材料和/或不在基底上留下粘合剂残留物。
在一些实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料100的聚合物104还可以包括一种或多种添加剂。例如，聚合物104还可以包括交联剂，流变改性剂、陶瓷、填料、染料和/或颜料。可以使用的示例性交联剂包括环氧树脂、异氰酸酯、氮杂环丙烷和/或金属螯合物。在一些情况下，可以添加导电率或导热率改进剂(诸如碳物种)，包括炭黑、石墨烯、金刚石、碳纳米管、富勒烯和无定形碳、金属氧化物、和/或金属颗粒。在一些特定实施方案中，可以添加二氧化钛、磷酸锂离子和/或二硼化镁。根据需要，还可以使用气味发散添加剂和/或气味吸收添加剂。
在一些实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料100可以被金属化，如图5所示。在金属化粘合剂纳米纤维复合材料中，如图5所示，金属108可适形地涂覆纳米纤维片材102中的纳米纤维的外表面。可以向纳米纤维片材102施加各种类型的金属，诸如银、金、铜、镍、钯、铂、铝、铁、锡、锌、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、锂、钨或其他导电金属。在粘合剂纳米纤维复合材料100被金属化的实施方案中，金属108可以单独施加到被包括在粘合剂纳米纤维复合材料100中的每个纳米纤维片材102，或者金属可以被施加到纳米纤维片材的堆叠布置。如相对于图9A-9C详细讨论的，在金属沉积在堆叠布置的纳米纤维片材的外部纳米纤维片材上的一些实施方案中，金属可以穿透至少一个纳米纤维片材，从而至少部分地涂覆在下层纳米纤维片材中的纳米纤维。如果存在的话，在一些实施方案中，金属层108可以具有在2nm与300nm之间的厚度。在一些特定实施方案中，金属层(如果存在的话)可具有在50nm与250nm之间的涂层厚度。金属层可以提供纳米纤维之间的以及纳米纤维片材与外部触点(诸如电极、电源或地面)之间的电连续性。
在粘合剂纳米纤维复合材料100被金属化的一些实施方案中，纳米纤维片材与金属之间也可以存在缓冲层。在图5中示出包括缓冲层110的示例性金属化粘合剂纳米纤维复合材料100c。如果存在的话，缓冲层110可以是任何合适的厚度，并且在一些实施方案中可以具有小于30nm、小于20nm、小于10nm、在2nm与8nm之间、和/或大约5nm(在一些实施方案中)的厚度。缓冲层110可以增强纳米纤维片材102与金属108之间的粘合，并且可以改善纳米纤维片材102与金属108之间的导电性。缓冲层110可以由任何合适的材料形成并且可以具有对碳的亲和力。已经发现，诸如碳化物形成金属的材料作为缓冲层良好地起作用。例如，在一些实施方案中，可以在施加金属层108之前施加薄钛金属层，并且金属层108粘合到缓冲层110，而它可能不直接粘合到纳米纤维本身。可以使用与用于施加金属层的技术相同或相似的技术来施加缓冲层。
图6A-6D是使用透射电子显微镜(TEM)捕获的示出碳纳米管的图像，钛缓冲层设置到所述碳纳米管上。在所示的实例中，使用电子束(eBeam)沉积将钛缓冲层沉积在纳米管上，并且钛缓冲层的厚度约为3nm。
在一个具体的示例性实施方案中，使用来自加利福尼亚州菲蒙市的CHAIndustries的电子束蒸发系统(“CHA Mark 50”型号)将金属沉积在纳米纤维片材上。在大约10kW的操作电压下(由于测量鉴别、准确度和精度而由正常测量公差近似)、在大约10-6托至大约10-7托的真空中(由于测量鉴别、准确度和精度而由正常测量公差近似)执行沉积。电子束(eBeam)沉积系统配备有自动允许在沉积金属之间进行改变的转台。根据圆顶的曲率将样品附接到圆顶形样品支架，以确保整个样品中金属层的均匀性。钛和然后的银的沉积速率通过沉积控制器保持恒定在分别为约和的水平。已沉积的钛薄膜的厚度为3nm至20nm，并且银金属的厚度在400nm与500nm之间。
在与上述实验例不同的实例中，图7A-7D示出使用电子束(eBeam)沉积的钛缓冲层上的大约60nm厚(由于正常的工艺变化的近似)的铜金属层的TEM图像。如这些附图所示的实例中体现的，钛缓冲层和铜金属层的组合产生具有约5Ω/平方(在正常测量公差内)电阻的纳米纤维片材。
图7A-7D中的实例的形态与不存在碳化物形成金属的缓冲层的其他实施方案的形态相反。如图8的TEM图像所示，在使用电子束(eBeam)沉积而没有下层碳化物形成缓冲层的情况下，大约60nm厚的铜层已被适形地沉积在纳米纤维上。如图所示，非碳化物形成铜适形金属层具有许多不连续性。这种形态对电特性也有影响。特别地，图8所示的实施方案的电阻被测量为1790Ω/平方，其比针对图7A-7D所示的实施方案测量的电阻大近600倍。
图9A-9C示出各自包括多于一个纳米纤维片材102的示例性粘合剂纳米纤维复合材料100a和100c。具体地，图9A-9C所示的示例性粘合剂纳米纤维复合材料各自包括三个纳米纤维片材102a、102b和102c。为了使本发明的一致性和易于理解，以下可以将粘合剂纳米纤维复合材料100a-100c统称为粘合剂纳米纤维复合材料100，除非另有说明的情况。
图9A示出未金属化的示例性粘合剂纳米纤维复合材料100a。图9B中示出示例性金属化粘合剂纳米纤维复合材料100b。由于纳米纤维片材102可具有多孔性，因此当金属沉积在纳米纤维片材的堆叠布置上时，金属可以在最顶层纳米纤维片材(例如，图9B所示的实施方案中的纳米纤维片材102c)和下层纳米纤维片材(例如，图9B所示的实施方案中的纳米纤维片材102b和102a)上积聚。在一些此类实施方案中，最顶层纳米纤维片材中的金属的厚度可以大于任何下层纳米纤维片材中的金属的厚度。如根据本公开将会认识到，在某些情况下，金属浸渗到下层纳米纤维片材的程度可能取决于所使用的金属沉积技术的类型。图9C示出被金属化并且包括缓冲层110的示例性粘合剂纳米纤维复合材料100c。如图9C所示，如果存在的话，则缓冲层110可以在外部纳米纤维片材上形成，例如纳米纤维片材102c和下层纳米纤维片材(如果存在的话)。根据本公开，许多配置和替代方案将是显而易见的。
在一些实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料可以是可拉伸的。例如，在一些实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料可以在弹性或另外可拉伸性的基底上形成。在一些此类实施方案中，一个或多个纳米纤维片材可以设置在已经沿一个或多于一个方向同时应变(例如，仿佛在扩展球体上各向同性地)的基底上。在一些实施方案中，在纳米纤维片材定位在基底上之前，可变形基底可以被拉伸至少50％、至少75％、至少100％、至少150％、至少200％、至少250％、至少300％、至少400％、至少500％、至少600％、至少700％、至少800％、至少900％、或至少1000％。可变形基底可以沿一个或多于一个方向进行拉伸。例如，当纳米纤维片材定位在基底上时，基底可以至少沿两个方向拉伸。
使弹性基底应变或拉伸使得纳米纤维片材或包括纳米纤维片材的复合材料能够在下面描述的附加处理之后释放弹性基底上的应变时“弯曲”(即，基底被“松弛”或被允许从其弹性应变或“延伸”状态收缩到“收缩状态”时)。使纳米纤维复合材料弯曲“存储”了纳米纤维片材的附加表面积，从而有助于弹性基底和设置弹性基底上的纳米纤维片材两者的重复随后弹性延伸，而不损害纳米纤维片材。因此，复合材料能够进行拉伸，这是因为片材的结构而不是由于纤维本身的任何弹性。在一些实施方案中，复合材料可以形成为在粘合剂纳米纤维复合材料平面中沿单个方向行进的波形结构。具体地，例如，可以折叠一个或多个纳米纤维片材以形成波形结构，以便沿着复合材料表面(与片材厚度方向正交的平面)以单个方向来对波行进方向进行取向。形成波形结构的粘合剂纳米纤维复合材料也可以称为“波形碳纳米管聚集体”。如本文所使用的，表述“碳纳米管聚集体形成波形结构”意味着粘合剂纳米纤维复合材料中的纳米纤维片材表现出波状形式，其中具有不同或相同尺寸的峰和谷不规则地或周期性地出现。
图10A和图10B是使用扫描电子显微镜(SEM)捕获的示例性可拉伸粘合剂纳米纤维复合材料的横截面图。图10A和10B示出处于弯曲或未拉伸位置的金属化粘合剂纳米纤维复合材料的纳米纤维片材。如图所示，纳米纤维片材与下层弹性基底之间的粘合甚至在弯曲(未拉伸)构造中也足以维持纳米纤维片材与弹性基底之间的接触。在一些实施方案中，弹性基底是粘合剂。在各种实施方案中，纳米纤维复合材料可能以其初始长度和或宽度的许多倍的系数来进行拉伸。例如，在一些特定实施方案中，纳米纤维复合材料可以沿一个或多个方向拉伸至少50％、至少75％、至少100％、至少150％、至少200％、至少250％、至少300％、至少400％、至少500％、至少600％、至少700％、至少800％、至少900％、或至少1000％而不破裂。在一些实施方案中，在释放拉伸力之后，这些相同的片材将返回其原始长度。
在一些实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料还可以包括一个或多个附加的层。例如，在一些实施方案中，附加的聚合物层可以包含在粘合剂纳米纤维复合材料中。如果存在的话，附加的聚合物层可以包含粘合剂，并且可以定位在纳米纤维片材的与聚合物104相对的一侧上。根据本公开，许多配置和变化将是显而易见的。
所公开的纳米纤维复合材料可具有各种特征和特性。例如，在一些实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料可能具有低电阻。具体地，在一些实施方案中，示例性粘合剂纳米纤维复合材料的电阻可以小于1Ω/平方，并且在一些情况下可以小于0.9Ω/平方、小于0.8Ω/平方、小于0.7Ω/平方、小于0.6Ω/平方、小于0.5Ω/平方或小于0.1Ω/平方。所公开的纳米纤维复合材料可以具有任何期望的厚度。例如，在一些实施方案中，所公开的纳米纤维复合材料的厚度为：小于1微米、小于0.5微米、小于0.2微米、小于0.1微米、小于50纳米、小于40纳米、或小于30纳米。纳米纤维片材与粘合剂的体积比可以小于1:5、小于1:10、小于1:100或小于1:1000。纳米纤维片材与粘合剂的质量比可能小于1:5、小于1:10、小于1:100、小于1:1,000或小于1:10,000。
生产粘合剂纳米纤维复合材料的示例性方法
粘合剂纳米纤维复合材料100可以通过包括通过本文所述技术的任何合适技术来生产。图11示出可用于形成粘合剂纳米纤维复合材料100的示例性方法200。如图11所示，方法200包括提供202纳米纤维片材，并且任选地使纳米纤维片材金属化204。纳米纤维片材可以通过任何已知技术来金属化，所述任何已知技术包括但不限于：化学气相沉积(CVD)、压力辅助化学气相沉积(PCVD)、电子束(eBeam)沉积、溅镀、原子层沉积(ALD)和/或电镀。在一些实施方案中，纳米纤维片材可以单独地金属化或以多于一个纳米纤维片材的堆叠布置的时候金属化。在纳米纤维片材的堆叠布置被金属化的一些此类实施方案中，金属不仅可以沉积在最顶层纳米纤维片材上，而且还可以沉积在一个或多个下层纳米纤维片材上。在一些实施方案中，多于一个金属层可以沉积在纳米纤维片材上。在粘合剂纳米纤维复合材料被金属化的实施方案中，缓冲层可以在金属沉积之前沉积在纳米纤维片材上。在一些此类实施方案中，可以使用用于金属化纳米纤维片材的任何技术来沉积缓冲层，所述技术包括CVD、PCVD、电子束(eBeam)沉积、溅镀、ALD和/或电镀。在各种实施方案中，缓冲层可以改善粘合性、耐磨性、导电性和/或反射性。本文中相对于缓冲层110描述的任何材料可用于形成缓冲层。
方法200继续任选地将纳米纤维片材定位206在基底上。在一些实施方案中，纳米纤维片材可以放置在如前所述的可变形和/或可拉伸的基底上。在使用可变形或可拉伸基底的实施方案中，当基底变形或拉伸时，纳米纤维片材可以定位在基底上。在纳米纤维复合材料在可拉伸或可变形的基底上形成的实施方案中，所得的纳米纤维复合材料可以是可拉伸的。在一些特定实施方案中，在复合材料形成期间，在已拉伸基底上形成的纳米纤维复合材料可以能够拉伸到大约与基底拉伸差不多的程度。例如，在一些实施方案中，基底可以被拉伸约700％，同时在已拉伸基底上形成纳米纤维复合材料，并且所得的纳米纤维复合材料可以能够拉伸约700％而不破裂。
在一些实施方案中，基底可以是基本上平面的，而在其他实施方案中，基底可以是非平面的。例如，在一些实施方案中，基底可以包括脊和/或压痕。在这些和其他实施方案中，基底可以是弯曲的、圆锥形的、球形的或圆柱形的。根据本公开将理解，在一些实施方案中，粘合剂纳米纤维复合材料可以采用下层基底的形状。例如，在一些实施方案中，在球状基底上形成粘合剂纳米纤维复合材料时，所得的粘合剂纳米纤维复合材料可以是球形的。
方法200继续将纳米纤维片材暴露208于一种或多种粘合剂。在一些实施方案中，将粘合剂作为固体粘合剂膜施加到纳米纤维片材，而在其他实施方案中，可以将粘合剂作为粘合剂溶液或分散体施加到纳米纤维片材。在将固体粘合剂膜施加到纳米纤维片材的实施方案中，固体粘合剂膜可以直接粘合到纳米纤维片材。在一些实施方案中，可以使用多于一个粘合剂膜。在一些此类实施方案中，第一粘合剂膜可以位于邻近纳米纤维片材之间，并且第二粘合剂膜可以粘合到纳米纤维片材之一的外表面上，或者可以粘合到单独的纳米纤维片材。在一些选择的实施方案中，粘合剂纳米纤维膜位于纳米纤维复合材料的每个纳米纤维片材之间。可以使用的示例性粘合剂膜包括但不限于包括以下的膜：丙烯酸类、聚氨酯、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚酯、聚硅氧烷、聚乙烯酯和其组合。粘合剂膜可能在接触时粘合到纳米纤维片材，或者可以经历处理以粘合或增强粘合。例如，在一些实施方案中，纳米纤维片材和粘合剂膜可以被压在一起和/或被加热以促进粘合。
在将粘合剂作为粘合剂溶液或分散体施加到纳米纤维片材的实施方案中，粘合剂溶液或分散体可以包括各种组分，包括一种或多种聚合物、交联剂、溶剂和/或添加剂。可以使用的示例性交联剂包括但不限于环氧树脂、异氰酸酯、氮杂环丙烷和/或金属螯合物。在粘合剂溶液或分散体中可以使用任何类型的合适溶剂，在一些实施方案中诸如甲苯、乙酸乙酯、甲基-乙基酮、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、己烷和/或异丙醇。在一些实施方案中，粘合剂溶液或分散体包括在10:1至1:10之间的聚合物与溶剂的重量比。在一些特定实施方案中，粘合剂溶液或分散体中的聚合物与溶剂的重量比在5:1与1:5之间，并且在一些实施方案中在1:1与1:4之间。粘合剂溶液或分散体还可以包括重量比在0.1％与10％之间的交联剂和/或重量范围在0.1％与50％之间的添加剂。在一些实施方案中，可以在粘合剂溶液中使用多于一种粘合剂。例如，在一些实施方案中，粘合剂溶液或分散体中可以包括至少两种不同的或至少三种不同的粘合剂。在一些实施方案中，可以调整粘合剂溶液的特性以提供对纳米纤维片材中的纳米纤维或金属(如果存在的话)的增加的亲和力。例如，在一些实施方案中，粘合剂溶液可以被配制成具有增加或降低的亲水性，由此向溶液提供对金属的较大或较小亲和性。
可能以至少两种方式将粘合剂溶液或分散体引入纳米纤维片材。在一些实施方案中，例如，可以将粘合剂溶液或分散体施加到基底，并且然后将纳米纤维片材放置在粘合剂溶液或分散体上。在其他实施方案中，可以首先将纳米纤维片材放置在基底上，并且然后可以将粘合剂溶液或分散体施加到纳米纤维片材，同时将其定位在基底上。由于片材是至少稍微多孔的，因此可以允许粘合剂溶液或分散体浸渗已存在的纳米纤维片材。可能以分批过程或连续过程将粘合剂溶液或分散体施加到纳米纤维片材。
如果使用粘合剂溶液，则方法200继续任选地从粘合剂溶液移除210溶剂。可以通过任何技术从粘合剂溶液移除溶剂。例如，溶剂可以从粘合剂溶液蒸发而无需附加的处理。在其他实施方案中，可以将复合材料加热或暴露于真空以便移除溶剂。在一些情况下，溶剂移除可以使纳米纤维片材致密化。例如，在移除溶剂之后，纳米纤维片材的总厚度可以减少至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、或至少80％。在一些实施方案中，致密化水平可以与从粘合剂溶液移除的溶剂的量成比例。例如，在溶剂移除之后，暴露于聚合物与溶剂的重量比为1:2的粘合剂溶液的纳米纤维片材可能比暴露于聚合物与溶剂的重量比为1:1的粘合剂溶液的纳米纤维片材更加致密化。
在形成之后，粘合剂纳米纤维复合材料可能以任何期望的方式包装。例如，粘合剂纳米纤维复合材料可以在仍然位于基底上的情况下卷绕到卷筒上或被包装。可替代地，可以将粘合剂纳米纤维复合材料从基底移除，并且然后进行包装。例如，在一些特定实施方案中，可以将基底从粘合剂纳米纤维复合材料移除，并且复合材料可以在自身上卷绕以形成卷。在一些实施方案中，释放衬垫可以放置在粘合剂纳米纤维复合材料的暴露表面上。例如，在一些实施方案中，释放衬垫可以放置在粘合剂纳米纤维复合材料的与基底相对的表面上。在这些和其他实施方案中，可以将基底从粘合剂纳米纤维复合材料移除，并且可以用释放衬垫代替。在一些实施方案中，释放衬垫具有足以在处理期间维持其尺寸和形状的机械完整性，由此最小化对纳米纤维片材损坏的可能性。释放衬垫与纳米纤维片材具有足够的粘合力，使得片材牢固地但可移除地粘结到释放衬垫。释放衬垫与复合材料之间的粘合力不太强，使得不能在不损坏复合材料的情况下将片材从释放衬垫拆卸。示例性释放衬垫包括塑料膜(包括但不限于：聚酯(诸如聚硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))、聚乙烯膜、聚丙烯膜、玻璃纸、二乙酰纤维素膜、三乙酰纤维素膜、乙酰基丁酸纤维素酯膜、聚氯乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜、聚乙烯醇膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚甲基戊烯膜、聚砜膜、聚醚醚酮膜、聚醚砜膜、聚醚酰亚胺膜、聚酰亚胺膜、氟树脂膜、聚酰胺膜、丙烯酸树脂膜、降冰片材烯树脂膜和环烯烃树脂膜)、纸、聚硅氧烷涂覆纸、金属箔和/或玻璃膜。根据本公开，许多配置将是显而易见的。
示例性方法
根据本公开可以使用许多方法来生产粘合剂纳米纤维复合材料。在本文中详细描述了一些特定实例。
在第一示例性方法中，将纳米纤维片材从纳米纤维簇拉延出，并且任选地使所述纳米纤维片材金属化。在拉延出之后，然后将纳米纤维片材放置在基底上并用粘合剂溶液对其进行涂覆。在一些实施方案中，可以将附加的纳米纤维片材放置在(第一)纳米纤维片材上以形成纳米纤维片材的堆叠。如果存在的话，则可以将附加的纳米纤维片材涂覆有可以与第一纳米纤维片材上涂覆的粘合剂溶液相同或不同的粘合剂溶液。然后，粘合剂溶液浸渗存在的纳米纤维片材。然后，粘合剂溶液中存在的溶剂在进行或不进行附加处理的情况下蒸发，由此使纳米纤维片材致密化。
在第二示例性方法中，将第一纳米纤维片材从纳米纤维簇拉延出，任选地将所述第一纳米纤维片材金属化并且放置在基底上。然后，将一个或多个附加纳米纤维片材放置在第一纳米纤维片材上，从而形成纳米纤维片材堆叠。将粘合剂溶液施加到堆叠的纳米纤维片材。在浸渗片材之后，粘合剂溶液的溶剂蒸发，从而导致致密的纳米纤维片材。
在第三示例性方法中，可以执行示例性方法1或2中的任一个，并且沿一个或多个方向拉伸基底，同时施加纳米纤维片材和粘合剂溶液并且蒸发溶剂。
在第四示例性方法中，可以执行示例性方法1-3中的任一个，并且基底可以是平面的、非平面的、弯曲的、圆锥形的、圆柱形的或球形的。
在第五示例性方法中，可以执行示例性方法1-4中的任一个，并且可以将一种或多种添加剂添加到一个或多个纳米纤维片材。例如，在一些实施方案中，可以将以下中的一个或多个添加到纳米纤维片材：金属、电线、纳米颗粒、纳米纤维、连续薄片材、金属氧化物、聚合物、陶瓷、颜料、染料、碳材料、气味发散化合物和/或气味吸收化合物。在一些特定实施方案中，可以将以下添加到纳米纤维片材：二硼化钛、二氧化钛、金刚石、碳纳米管、富勒烯、石墨烯、炭黑、无定形碳和/或磷酸锂离子。
在第六示例性方法中，可以执行示例性方法1-5中的任一个，并且将一种或多种添加剂选择性地图案化到纳米纤维簇、纳米纤维片材和/或基底上，使得纳米纤维簇、纳米纤维片材和/或基底的一些部分没有添加剂并且其他部分用添加剂来涂覆或浸渗。
在第七示例性方法中，可以执行示例性方法1-6中的任一个，并且在将纳米纤维片材放置在基底上之前或之后，将一种或多种添加剂施加到纳米纤维片材。
在第八示例性方法中，可以执行示例性方法1-7中的任一个，并且可以向纳米纤维片材添加多于一种类型的粘合剂。例如，在一些实施方案中，可以将第一类粘合剂溶液施加到第一纳米纤维片材，并且可以将第二类粘合剂溶液施加到复合材料的第二纳米纤维片材。在一些特定实施方案中，可以将压敏粘合剂、热活化粘合剂、树脂和/或UV活化粘合剂应用于粘合剂纳米纤维复合材料的纳米纤维片材。
在第九示例性方法中，可以执行示例性方法1-8中的任一个，并且可以由以下形成基底：聚合物、塑料、热固性材料、热塑性塑料、热收缩物、热熔物、固化树脂、未固化树脂、天然橡胶、合成橡胶、硅橡胶、弹性体、纺织品、静电纺丝膜(electrospun membrane)、金属、复合材料、木材和/或膜。在一些特定实施方案中，基底是柔性的，并且在其他实施方案中，基底是非柔性的。
在第十示例性方法中，可以执行示例性方法1-9中的任一个，并且以纳米纤维对齐的平行方向对堆叠的纳米纤维片材进行取向。在其他实例中，堆叠的纳米纤维片材中的纳米纤维彼此不平行。
示例性实施例
形成了示例性粘合剂纳米纤维复合材料，其包括20个纳米纤维片材、聚丙烯酸酯基粘合剂和厚度约150nm的银金属层。本示例性粘合剂纳米纤维复合材料的测定电阻为0.7Ω/平方。
本公开的实施方案的前述描述已经出于说明目的来呈现；并且其并非旨在为详尽的或者将本公开限于所披露的精确形式。相关领域的技术人员可以理解根据以上披露，许多修改和变型是可能的。
在本说明书中所使用的语言已经主要为可读性和指导目的被选择，并且它可能不被选择来描绘或限定本发明主题。因此这意味着本公开的范围不受此详细描述的限制，而是受基于此在应用上发布的任何权利要求的限制。因此，实施方案的公开旨在说明而非限制权利要求书中阐明的本发明的范围。

Claims (29)

1.一种粘合剂纳米纤维复合材料，其包括：
至少一个纳米纤维片材；以及
包括所述至少一个纳米纤维片材上的粘合剂的聚合物层，其中所述粘合剂纳米纤维复合材料具有小于10Ω/平方的电阻。
2.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述粘合剂是压敏粘合剂。
3.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述粘合剂选自由以下组成的组：丙烯酸类、聚氨酯、胶乳、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚酯、聚硅氧烷、聚乙烯酯和其组合。
4.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述粘合剂在不锈钢基底上具有在2-30N/25mm之间的粘合强度。
5.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中在所述粘合剂纳米纤维复合材料中包括至少两个纳米纤维片材。
6.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其还包括沉积在所述至少一个纳米纤维片材上的金属。
7.根据权利要求6所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述金属选自由以下组成的组：金、银、铜、铝和其组合。
8.根据权利要求6所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其还包括在所述至少一个纳米纤维片材与所述金属之间的缓冲层。
9.根据权利要求8所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述缓冲层包括碳化物形成金属。
10.根据权利要求9所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述碳化物形成金属是钛。
11.根据权利要求8所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述缓冲层具有小于30nm的涂层厚度。
12.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其还包括所述聚合物层上的基底。
13.根据权利要求12所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述基底是可拉伸和/或可变形的。
14.根据权利要求12所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述基底不是可拉伸的或可变形的。
15.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述粘合剂纳米纤维复合材料是可拉伸的。
16.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述粘合剂纳米纤维复合材料具有小于5微米的总厚度。
17.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述至少一个纳米纤维片材具有小于10nm的厚度。
18.根据权利要求1所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述至少一个纳米纤维片材包括碳纳米管。
19.一种金属化粘合剂纳米纤维复合材料，其包括：
包括碳纳米管的至少一个纳米纤维片材；
在所述至少一个纳米纤维片材上的金属层；以及
在所述至少一个纳米纤维片材上的粘合剂，其中所述金属层与所述纳米纤维片材的所述碳纳米管电接触。
20.根据权利要求19所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述粘合剂选自由以下组成的组：丙烯酸类、聚氨酯、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚酯、聚硅氧烷、聚乙烯酯和其组合。
21.根据权利要求19的所述粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述金属选自由以下组成的组：金、银、铜、铂、镍、锡、锌、锂、钨、铝、钯和其组合。
22.根据权利要求19所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其还包括在所述至少一个纳米纤维片材与所述金属之间的缓冲层。
23.根据权利要求22所述的粘合剂纳米纤维复合材料，其中所述缓冲层包括钛。
24.一种形成粘合剂纳米纤维复合材料的方法，所述方法包括：
提供至少一个纳米纤维片材；
用包含溶剂的粘合剂溶液来浸渗所述纳米纤维片材；以及
从所述纳米纤维片材移除所述溶剂以形成所述粘合剂纳米纤维复合材料。
25.根据权利要求24所述的方法，其还包括使所述至少一个纳米纤维片材金属化。
26.根据权利要求25所述的方法，其还包括在金属化之前在所述纳米纤维片材上形成缓冲层。
27.根据权利要求24所述的方法，其中通过蒸发来移除所述溶剂。
28.根据权利要求24所述的方法，其中所述纳米纤维片材具有移除所述溶剂之前的厚度以及移除所述溶剂之后的厚度，并且移除所述溶剂之后的厚度比移除所述溶剂之前的厚度小至少50％。
29.根据权利要求24所述的方法，其中所述纳米纤维片材具有至少0.015g/cm3的密度。
CN201680053360.5A 2015-09-14 2016-09-14 包括粘合剂和一个或多个纳米纤维片材的多层复合材料 Active CN108349194B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-180950 2015-09-14
JP2015180950A JP6704229B2 (ja) 2015-09-14 2015-09-14 柔軟性シート、熱伝導部材、導電性部材、帯電防止部材、発熱体、電磁波遮蔽体、及び柔軟性シートの製造方法
PCT/US2016/051689 WO2017048813A1 (en) 2015-09-14 2016-09-14 Multilayer composites comprising adhesive and one or more nanofiber sheets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108349194A true CN108349194A (zh) 2018-07-31
CN108349194B CN108349194B (zh) 2021-05-04

Family

ID=58289815

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680053434.5A Active CN108349726B (zh) 2015-09-14 2016-09-14 多层可适形复合材料
CN201680053435.XA Active CN108349014B (zh) 2015-09-14 2016-09-14 柔性片材、导热、导电、防静电部件、加热元件、电磁波屏蔽件以及产生柔性片材的方法
CN201680053360.5A Active CN108349194B (zh) 2015-09-14 2016-09-14 包括粘合剂和一个或多个纳米纤维片材的多层复合材料
CN201680053441.5A Active CN108349195B (zh) 2015-09-14 2016-09-14 复合纳米纤维片材

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680053434.5A Active CN108349726B (zh) 2015-09-14 2016-09-14 多层可适形复合材料
CN201680053435.XA Active CN108349014B (zh) 2015-09-14 2016-09-14 柔性片材、导热、导电、防静电部件、加热元件、电磁波屏蔽件以及产生柔性片材的方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680053441.5A Active CN108349195B (zh) 2015-09-14 2016-09-14 复合纳米纤维片材

Country Status (7)

Country Link
US (4) US10189971B2 (zh)
EP (4) EP3349979B1 (zh)
JP (3) JP6704229B2 (zh)
KR (4) KR102089604B1 (zh)
CN (4) CN108349726B (zh)
TW (1) TWI619609B (zh)
WO (4) WO2017048813A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114854199A (zh) * 2022-05-13 2022-08-05 青岛科技大学 一种锯齿状导电硅橡胶纳米复合材料及其制备方法和应用

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190016482A1 (en) * 2015-03-12 2019-01-17 Airbus Defence And Space Netherlands B.V. Radiator, as well as space vehicle structure comprising such radiator
JP6704229B2 (ja) 2015-09-14 2020-06-03 リンテック オブ アメリカ インコーポレーテッドＬｉｎｔｅｃ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｉｎｃ． 柔軟性シート、熱伝導部材、導電性部材、帯電防止部材、発熱体、電磁波遮蔽体、及び柔軟性シートの製造方法
KR101801458B1 (ko) * 2016-03-03 2017-12-20 한양대학교 산학협력단 섬유형 전극 및 이를 이용한 슈퍼커패시터
KR101781734B1 (ko) * 2016-03-03 2017-09-25 한양대학교 산학협력단 버클구조를 갖는 섬유형 전극, 이의 제조방법 및 이를 이용한 슈퍼커패시터
FR3052594B1 (fr) 2016-06-10 2018-11-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif a piste electriquement conductrice et procede de fabrication du dispositif
KR102563691B1 (ko) * 2016-08-26 2023-08-07 주식회사 아모그린텍 감압성 점착테이프, 그의 제조방법 및 그를 구비한 전자기기
JPWO2018042783A1 (ja) * 2016-08-31 2019-07-11 国立大学法人静岡大学 導電部材、導電性成形体、電気・電子関連部材、導電性組成物、および導電部材の製造方法
WO2018094409A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-24 The Regents Of The University Of California Hyperelastic binder for printed, stretchable electronics
FR3061800B1 (fr) * 2017-01-12 2019-05-31 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif comprenant un substrat apte a etre thermoforme sur lequel est agence un organe electriquement conducteur
JP2020516494A (ja) * 2017-04-12 2020-06-11 リンテック・オヴ・アメリカ，インコーポレイテッド 熱収縮性ポリマー及びナノファイバーシートを含む多層複合材
US10894718B2 (en) * 2017-04-25 2021-01-19 Lintec Of America, Inc. Densifying a nanofiber forest
EP3625042A4 (en) * 2017-05-15 2021-01-27 National Research Council of Canada STRETCHABLE NANOCOMPOSITE SKIN MATERIAL AND RELATED STRUCTURES
US20190055677A1 (en) * 2017-08-17 2019-02-21 Lintec Of America, Inc. Selective infiltration of nanofiber yarns
WO2019099299A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 Lintec Of America, Inc. Nanofiber sheet holder
JP7031342B2 (ja) * 2018-02-09 2022-03-08 凸版印刷株式会社 噴霧器
CN108440964B (zh) * 2018-03-07 2020-07-31 上海利物盛企业集团有限公司 一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材及其制备方法
WO2019221822A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-21 Lintec Of America, Inc. Nanofiber fabric
KR102062600B1 (ko) * 2018-06-01 2020-01-07 (주)바이오니아 전기구이판
JP7265321B2 (ja) * 2018-06-21 2023-04-26 デクセリアルズ株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP7208720B2 (ja) * 2018-06-21 2023-01-19 デクセリアルズ株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP7308210B2 (ja) * 2018-08-29 2023-07-13 リンテック株式会社 シート状導電部材
KR102580659B1 (ko) * 2018-10-01 2023-09-20 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
US20210339455A1 (en) * 2018-10-19 2021-11-04 Lintec Of America, Inc. Increasing transparency of nanofiber sheets
CN109467830B (zh) * 2018-10-24 2021-09-10 扬州大学 具有隔离结构的聚苯乙烯纤维/碳纳米管导电复合材料及其制备方法
US11542019B2 (en) 2018-12-16 2023-01-03 Goodrich Corporation Z-CNT filled meltable adhesives for bonding of deicers
KR102096293B1 (ko) * 2019-03-05 2020-04-06 한국생산기술연구원 에너지 하베스트 소자용 cnt 박막 제조 방법, 에너지 하베스트 소자용 cnt 박막, cnt 에너지 하베스트 소자 제조 방법 및 cnt 에너지 하베스트 소자
WO2020246608A1 (ja) * 2019-06-07 2020-12-10 日東電工株式会社 電波吸収部材、電波吸収構造、及び検査装置
KR102231216B1 (ko) * 2020-05-11 2021-03-23 (주)비에스엠신소재 금속코팅 탄소섬유를 이용한 발열복합소재의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 발열복합소재
CN112029432B (zh) * 2020-08-04 2021-12-03 深圳市鸿富诚屏蔽材料有限公司 一种导电泡棉的加工工艺及导电泡棉
CN112218496B (zh) * 2020-10-10 2021-08-17 江南大学 一种热整流器件及在调控石墨烯热整流效应中的应用
KR102273440B1 (ko) * 2020-12-24 2021-07-06 한라대학교 산학협력단 스팀제초기
US11930565B1 (en) * 2021-02-05 2024-03-12 Mainstream Engineering Corporation Carbon nanotube heater composite tooling apparatus and method of use
KR102657298B1 (ko) * 2023-09-12 2024-04-15 (주)그린텍 최대 1.5GHz 대역의 전자파 차폐용 1액형 아크릴 바인더 수지 조성물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4913978A (en) * 1987-04-10 1990-04-03 Dietmar Klotz Metallized textile web and method of producing the same
CN101280161A (zh) * 2007-04-06 2008-10-08 清华大学 导电胶带及其制造方法
CN101437663A (zh) * 2004-11-09 2009-05-20 得克萨斯大学体系董事会 纳米纤维带和板以及加捻和无捻纳米纤维纱线的制造和应用

Family Cites Families (99)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5724456Y2 (zh) * 1977-09-09 1982-05-27
US4301040A (en) * 1978-06-23 1981-11-17 Charleswater Products, Inc. Electrically conductive foam and method of preparation and use
DE3146235A1 (de) * 1981-11-21 1983-05-26 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Selbstklebende metallisierte textile flaechenmaterialien
US4943978A (en) 1985-11-27 1990-07-24 Hughes Aircraft Company Digital interface unit
US4874549A (en) * 1985-12-13 1989-10-17 Advanced Micro-Matrix, Inc. Pressure sensitive electro-conductive materials
JP2716427B2 (ja) 1987-03-25 1998-02-18 平岡織染株式会社 電磁波シールド性アモルファス金属薄膜積層シート
JPH0513983A (ja) 1991-07-05 1993-01-22 Kitagawa Ind Co Ltd 弾性導電部材及びその製造方法
CA2176359C (en) 1993-11-30 2004-01-27 David Charles Lawson An electrically conductive composite heater and method of manufacture
JP2000027072A (ja) 1998-07-10 2000-01-25 Seiji Motojima コイル状炭素繊維、その製造方法及び電磁波シールド材
US7462498B2 (en) * 2001-10-19 2008-12-09 Applied Nanotech Holdings, Inc. Activation of carbon nanotubes for field emission applications
JP4058996B2 (ja) 2002-05-10 2008-03-12 コニカミノルタホールディングス株式会社 機能性繊維およびその製造方法
JP3832402B2 (ja) * 2002-08-12 2006-10-11 株式会社日立製作所 カーボンナノチューブを有する電子源とそれを用いた電子顕微鏡および電子線描画装置
JP4543696B2 (ja) * 2003-02-21 2010-09-15 東レ株式会社 繊維強化複合材料およびその製造方法並びに一体化成形品
JP2005007861A (ja) * 2003-05-27 2005-01-13 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 三層構造の配向性カーボンナノチューブ膜複合シート、および該配向性カーボンナノチューブ膜の固定化方法
US7112472B2 (en) * 2003-06-25 2006-09-26 Intel Corporation Methods of fabricating a composite carbon nanotube thermal interface device
US7168484B2 (en) * 2003-06-30 2007-01-30 Intel Corporation Thermal interface apparatus, systems, and methods
US20050062024A1 (en) 2003-08-06 2005-03-24 Bessette Michael D. Electrically conductive pressure sensitive adhesives, method of manufacture, and use thereof
JP2005063994A (ja) 2003-08-08 2005-03-10 Mitsubishi Paper Mills Ltd 電磁波吸収材料
US7067328B2 (en) 2003-09-25 2006-06-27 Nanosys, Inc. Methods, devices and compositions for depositing and orienting nanostructures
KR100570634B1 (ko) * 2003-10-16 2006-04-12 한국전자통신연구원 탄소나노튜브와 금속분말 혼성 복합에 의해 제조된 전자파차폐재
JP2005123044A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Nok Corp 燃料電池用セパレータ
EP1559532A1 (de) 2004-01-27 2005-08-03 Alcan Technology & Management AG Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffteilen und vorrichtung dazu
US20080292840A1 (en) * 2004-05-19 2008-11-27 The Regents Of The University Of California Electrically and thermally conductive carbon nanotube or nanofiber array dry adhesive
JP2006035771A (ja) 2004-07-29 2006-02-09 Takiron Co Ltd 導電層転写シート
US20060057388A1 (en) 2004-09-10 2006-03-16 Sungho Jin Aligned and open-ended nanotube structure and method for making the same
GB0500271D0 (en) * 2005-01-07 2005-02-16 Rasmussen O B Laminate of thermoplastic film materials exhibiting throughgoing porosity
TWI381399B (zh) * 2005-07-12 2013-01-01 Sulzer Metco Canada Inc 性能增進之導電性填料及由該填料製成的聚合物
KR20070014741A (ko) * 2005-07-29 2007-02-01 삼성에스디아이 주식회사 전자방출원, 그 제조방법 및 이를 채용한 전자 방출 소자
US8093715B2 (en) * 2005-08-05 2012-01-10 Purdue Research Foundation Enhancement of thermal interface conductivities with carbon nanotube arrays
CN1959896B (zh) 2005-11-04 2011-03-30 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 碳纳米管场发射体及其制备方法
US8084097B2 (en) * 2006-02-20 2011-12-27 Dow Corning Corporation Silicone resin film, method of preparing same, and nanomaterial-filled silicone composition
US9067791B2 (en) 2006-04-21 2015-06-30 William Marsh Rice University Embedded arrays of vertically aligned carbon nanotube carpets and methods for making them
US7622314B2 (en) 2006-05-05 2009-11-24 Brother International Corporation Carbon nanotube structures and methods of manufacture and use
TW200802506A (en) 2006-06-13 2008-01-01 Nat Univ Tsing Hua Method of making field emission cathode component with vertical carbon nano tube array and product thereof
US9095639B2 (en) 2006-06-30 2015-08-04 The University Of Akron Aligned carbon nanotube-polymer materials, systems and methods
KR20080004021A (ko) 2006-07-04 2008-01-09 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 양면의 접착력이 서로 다른 전도성 점착 테이프 및 그제조방법
JP4958097B2 (ja) 2006-07-19 2012-06-20 国立大学法人京都大学 ナノファイバーシート及びその製造方法並びに繊維強化複合材料
US8389119B2 (en) * 2006-07-31 2013-03-05 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Composite thermal interface material including aligned nanofiber with low melting temperature binder
CN100591613C (zh) 2006-08-11 2010-02-24 清华大学 碳纳米管复合材料及其制造方法
WO2008111960A2 (en) 2006-09-29 2008-09-18 University Of Akron Metal oxide fibers and nanofibers, method for making same, and uses thereof
JP2008145208A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Hitachi High-Technologies Corp 半導体検査装置
DE102006058352A1 (de) * 2006-12-11 2008-06-12 Siemens Ag Mobile Datenspeichervorrichtung
JP2008207404A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 導電性フィルムおよび前記フィルムを有する複合フィルム
JP5595737B2 (ja) 2007-02-27 2014-09-24 ナノコンプ テクノロジーズ インコーポレイテッド 熱保護材料およびその製造方法
CN101314464B (zh) 2007-06-01 2012-03-14 北京富纳特创新科技有限公司 碳纳米管薄膜的制备方法
CN101323759B (zh) 2007-06-15 2014-10-08 清华大学 导电胶带及其制造方法
GB0715077D0 (en) * 2007-08-02 2007-09-12 Univ Warwick Carbon nanotube electrochemistry
CN101855391B (zh) * 2007-10-03 2014-10-29 希里科材料公司 用于处理硅粉末来获得硅晶体的方法
CN101873994B (zh) * 2007-11-30 2013-03-20 东丽株式会社 碳纳米管集合体和其制造方法
CN101480858B (zh) * 2008-01-11 2014-12-10 清华大学 碳纳米管复合材料及其制备方法
CN101462391B (zh) 2007-12-21 2013-04-24 清华大学 碳纳米管复合材料的制备方法
KR101410929B1 (ko) 2008-01-17 2014-06-23 삼성전자주식회사 탄소나노튜브의 전사방법
JP4589440B2 (ja) 2008-02-01 2010-12-01 ツィンファ ユニバーシティ 線状カーボンナノチューブ構造体
DE102008011015A1 (de) 2008-02-25 2009-09-03 Siemens Aktiengesellschaft Partikeltherapieanlage
US10358535B2 (en) * 2008-04-25 2019-07-23 The University Of Kentucky Research Foundation Thermal interface material
US20110159270A9 (en) 2008-06-02 2011-06-30 Texas A & M University System Carbon nanotube fiber-reinforced polymer composites having improved fatigue durability and methods for production thereof
JP2010006663A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ集合体、その製造方法および成形体、組成物、複合体
US20100003877A1 (en) 2008-07-07 2010-01-07 The Hong Kong Polytechnic University Three-tier reflective nanofibrous structure
CN101671442A (zh) * 2008-09-12 2010-03-17 清华大学 碳纳米管阵列复合材料的制备方法
JP5295943B2 (ja) 2008-12-26 2013-09-18 花王株式会社 ナノファイバシート
JP2010171200A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体パッケージ放熱用部品
US8351220B2 (en) * 2009-01-28 2013-01-08 Florida State University Research Foundation Electromagnetic interference shielding structure including carbon nanotube or nanofiber films and methods
WO2010120813A2 (en) * 2009-04-13 2010-10-21 Applied Materials, Inc. Composite materials containing metallized carbon nanotubes and nanofibers
CN101895807B (zh) * 2009-05-19 2012-11-21 清华大学 平板扬声器
US20100311866A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 University Of Massachusetts Heirarchial polymer-based nanocomposites for emi shielding
CN101958394B (zh) * 2009-07-17 2011-11-30 清华大学 电致伸缩复合材料及电致伸缩元件
CN102026066B (zh) * 2009-09-18 2013-10-09 清华大学 定心支片及使用该定心支片的扬声器
EP2512800B1 (en) 2009-12-18 2019-11-27 Cytec Technology Corp. Methods of imparting conductivity to materials used in composite article fabrication & materials thereof
CN102107546B (zh) 2009-12-29 2013-04-24 北京富纳特创新科技有限公司 汽车玻璃贴膜及汽车
KR101307378B1 (ko) * 2009-12-31 2013-09-11 제일모직주식회사 전자파 차폐 특성이 우수한 열가소성 수지 조성물
DE102010013359A1 (de) 2010-03-30 2011-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Substrat mit Kohlenstoffnanoröhrchen, Verwendung dazu und Verfahren zur Übertragung von Kohlenstoffnanoröhrchen
CA2803136A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-29 Designed Nanotubes, LLC Modified carbon nanotubes, methods for production thereof and products obtained therefrom
WO2012033167A1 (ja) * 2010-09-08 2012-03-15 国立大学法人九州大学 配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法および該フィルム
US8722171B2 (en) 2011-01-04 2014-05-13 Nanocomp Technologies, Inc. Nanotube-based insulators
CN103402753B (zh) * 2011-01-28 2016-10-05 帝人株式会社 碳素纤维强化复合材料接合体
ITTO20110347A1 (it) * 2011-04-20 2012-10-21 Fond Istituto Italiano Di Tecnologia Attuatore magnetico con membrana nanocomposita
CN103083807B (zh) * 2011-10-28 2016-04-27 清华大学 起搏器电极线的制备方法
ES2785095T3 (es) * 2011-12-21 2020-10-05 Univ California Red a base de carbono corrugada interconectada
US8974960B2 (en) 2011-12-22 2015-03-10 Board Of Regents, The University Of Texas System Binder-free sulfur—carbon nanotube composite cathodes for rechargeable lithium—sulfur batteries and methods of making the same
JP5964495B2 (ja) 2012-03-25 2016-08-03 インテル コーポレイション 方向検知コンピューティングデバイス
GB201206885D0 (en) * 2012-04-19 2012-06-06 Cytec Tech Corp Composite materials
KR101511284B1 (ko) 2012-06-04 2015-04-10 주식회사 아모그린텍 전도성 점착 테이프 및 그 제조방법
WO2014007353A1 (ja) 2012-07-05 2014-01-09 リンテック株式会社 粘着性シート
KR101511285B1 (ko) 2012-08-06 2015-04-10 주식회사 아모그린텍 단열 시트 및 그 제조방법
EP2902435B1 (en) * 2012-09-26 2019-04-03 Toho Tenax Co., Ltd. Prepreg and method for producing same
CN103813554B (zh) * 2012-11-06 2016-01-13 北京富纳特创新科技有限公司 除霜玻璃及应用该除霜玻璃的汽车
US9107292B2 (en) * 2012-12-04 2015-08-11 Applied Nanostructured Solutions, Llc Carbon nanostructure-coated fibers of low areal weight and methods for producing the same
US20140287641A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Aerogel Technologies, Llc Layered aerogel composites, related aerogel materials, and methods of manufacture
WO2014202740A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-24 Katholieke Universiteit Leuven Systems and methods for synthesis of carbon nanotubes
US20150014047A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 Topcon Medical Laser Systems, Inc. Method and Apparatus for Electromagnetic Interference Protection
US9115266B2 (en) 2013-07-31 2015-08-25 E I Du Pont De Nemours And Company Carbon nanotube-polymer composite and process for making same
JP6129680B2 (ja) 2013-08-09 2017-05-17 日立アプライアンス株式会社 誘導加熱調理器
US20150118514A1 (en) * 2013-10-30 2015-04-30 Teledyne Scientific & Imaging, Llc. High Performance Thermal Interface System With Improved Heat Spreading and CTE Compliance
JP6223903B2 (ja) * 2014-04-30 2017-11-01 新光電気工業株式会社 カーボンナノチューブシート及び電子機器とカーボンナノチューブシートの製造方法及び電子機器の製造方法
US20150044656A1 (en) * 2014-09-23 2015-02-12 7-Sigma, Inc. Electrically conductive nanotube composite sensor for medical application
EP3257325A4 (en) * 2015-02-03 2018-09-12 General Nano LLC Electrically-conductive heating element
TWI732749B (zh) * 2015-02-23 2021-07-11 美商美國琳得科股份有限公司 黏著薄片
JP6469484B2 (ja) * 2015-03-13 2019-02-13 セイコーインスツル株式会社 ひずみセンサ
JP6704229B2 (ja) * 2015-09-14 2020-06-03 リンテック オブ アメリカ インコーポレーテッドＬｉｎｔｅｃ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｉｎｃ． 柔軟性シート、熱伝導部材、導電性部材、帯電防止部材、発熱体、電磁波遮蔽体、及び柔軟性シートの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4913978A (en) * 1987-04-10 1990-04-03 Dietmar Klotz Metallized textile web and method of producing the same
CN101437663A (zh) * 2004-11-09 2009-05-20 得克萨斯大学体系董事会 纳米纤维带和板以及加捻和无捻纳米纤维纱线的制造和应用
CN101280161A (zh) * 2007-04-06 2008-10-08 清华大学 导电胶带及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114854199A (zh) * 2022-05-13 2022-08-05 青岛科技大学 一种锯齿状导电硅橡胶纳米复合材料及其制备方法和应用
CN114854199B (zh) * 2022-05-13 2023-06-20 青岛科技大学 一种锯齿状导电硅橡胶纳米复合材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
US10995195B2 (en) 2021-05-04
EP3349980A1 (en) 2018-07-25
EP3349979A4 (en) 2018-12-05
EP3349930A4 (en) 2018-09-05
EP3350118A1 (en) 2018-07-25
EP3349979B1 (en) 2019-11-20
JP6704229B2 (ja) 2020-06-03
US20180194920A1 (en) 2018-07-12
JP2017057246A (ja) 2017-03-23
CN108349726B (zh) 2021-06-22
WO2017048803A1 (en) 2017-03-23
KR20180042307A (ko) 2018-04-25
EP3349930A1 (en) 2018-07-25
KR101928396B1 (ko) 2018-12-12
WO2017048813A1 (en) 2017-03-23
CN108349195A (zh) 2018-07-31
KR102047410B1 (ko) 2019-11-21
KR102065630B1 (ko) 2020-01-13
WO2017048847A1 (en) 2017-03-23
EP3349980B1 (en) 2020-12-02
CN108349014B (zh) 2019-10-11
US10189971B2 (en) 2019-01-29
JP2018535130A (ja) 2018-11-29
KR20180037274A (ko) 2018-04-11
US11377537B2 (en) 2022-07-05
EP3350118A4 (en) 2019-07-03
TWI619609B (zh) 2018-04-01
CN108349726A (zh) 2018-07-31
EP3349930B1 (en) 2019-11-06
EP3349979A1 (en) 2018-07-25
CN108349014A (zh) 2018-07-31
CN108349194B (zh) 2021-05-04
US10717844B2 (en) 2020-07-21
TW201733783A (zh) 2017-10-01
US20180194102A1 (en) 2018-07-12
EP3349980A4 (en) 2018-09-05
JP6788013B2 (ja) 2020-11-18
KR20180042319A (ko) 2018-04-25
JP2018535131A (ja) 2018-11-29
US20180194109A1 (en) 2018-07-12
WO2017048810A1 (en) 2017-03-23
KR102089604B1 (ko) 2020-03-17
US20180194101A1 (en) 2018-07-12
CN108349195B (zh) 2020-06-30
KR20180042318A (ko) 2018-04-25
JP6703113B2 (ja) 2020-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108349194A (zh) 包括粘合剂和一个或多个纳米纤维片材的多层复合材料
US8048256B2 (en) Carbon nanotube film structure and method for fabricating the same
US9398733B2 (en) Electromagnetic shielding composite
US8318295B2 (en) Carbon nanotube composite structure
CN101280161B (zh) 导电胶带及其制造方法
Lan et al. Axial alignment of carbon nanotubes on fibers to enable highly conductive fabrics for electromagnetic interference shielding
US20120251766A1 (en) Carbon nanotube composite and method for forming same
US8518206B2 (en) Method for making carbon nanotube composite structure
US8580132B2 (en) Method for making strip shaped graphene layer
CN102159499B (zh) 碳纳米管集合体
WO2016136826A1 (ja) カーボンナノチューブ高密度集合体およびカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法
US8852376B2 (en) Method for making heaters
Yun et al. High-performance field-emission properties of boron nitride nanotube field emitters
KR100675334B1 (ko) 탄소나노튜브 필름 및 그 제조 방법
EP2120274B1 (en) Carbon Nanotube Thin Film Transistor
Jeong et al. Improvement of field emission characteristics of carbon nanotubes through metal layer intermediation
JP6845856B2 (ja) 複合ナノファイバーシート
TWI344981B (en) Conductive tape and method for making the same
JP2021035770A (ja) 接着剤と１つ又は複数のナノファイバーシートとを備える複数層複合材
CN108778993B (zh) 含多层碳纳米管组合物及其制造方法、以及含单层和/或2层碳纳米管组合物的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant