DE69128583T2 - Temperaturregulierende Materialien - Google Patents

Temperaturregulierende Materialien

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Description

  • Die Erfindung betrifft Wärmereguliermaterialien und -anordnungen, insbesondere formanpaßbare, leichtgewichtige Wärmeregulieranordnungen.
  • Zahlreiche Arten von Ausrüstung, Instrumenten-Vorrichtungsstrukturen sowie Strukturoberflächen, wie sie zum Beispiel in industriellen Bereichen sowie Bereichen der Nachrichtensysteme verwendet werden, werden durch extreme Temperaturen und plötzliche Temperaturschwankungen, die üblicherweise in solchen Umgebungen auftreten, abträglich beeinflußt. Um die richtige Funktionsweise zu gewährleisten, sollten derartige Einrichtungen auf gleichmäßigen Temperaturen innerhalb spezifischer Temperaturgrenzen gehalten werden.
  • Es gibt verschiedene bekannte Wege, um eine solche Temperaturregulierung zu bewerkstelligen, beispielsweise durch Verwendung einer Hilfsausrüstung zur Regulierung von Temperaturen im Inneren der Ausrüstung und der Instrumentengehäuse oder im Inneren der Strukturen, welche die Einrichtungen aufnehmen. Allerdings leiden diese unter dem Nachteil großer Sperrigkeit, hohen Gewichts und hohen Energieverbrauchs und sind in solchen Anwendungsfällen unerwünscht, in denen Platz, Lastaufnahmefähigkeit und verfügbare Energie beschränkt sind.
  • Ein alternatives Verfahren zum Regulieren des Wärmeübergangs in und aus Flächen und Gehäusen besteht im Einsatz von hocheffektiven Wärmereguliermaterialien. Diese haben die Vorteile relativ geringer Sperrigkeit, geringen Gewichts und fehlenden Energieverbrauchs. Derartige Wärmereguliermaterialien werden normalerweise eng an den Oberflächen und den Strukturen angebracht, die sie regulieren sollen.
  • Üblicherweise verwendete Wärmereguliermaterialien sind Kapton (Marke)Polyimid- und -Polyolefin-Kunststofffilme mit metallisierten Oberflächen, die zu einer Mehrschichtanordnung ausgebildet sind. Zwischen den Schichten der Kunststofffilme ist typischerweise ein Abstandsmaterial mit offenen Poren eingebracht, beispielsweise leichter Stoff oder ungewebtes leichtes Leinen, um eine Beruhrung der Filmschichten zu vermeiden. Die Mehrschichtanordnung wird dann möglichst nahe an die Oberfläche oder die Strukturen gebracht und an diesen befestigt. Diese Anordnungen sind zwar leichtgewichtig und fest, haben jedoch Nachteile, so zum Beispiel schlechte Drapierbarkeit, Formanpaßfähigkeit und Reißfestigkeit, und sie lassen sich nur schwierig verwenden, ausgenommen an glatten, regelmäßigen Flächen.
  • Es ist ersichtlich, daß die Mehrschichtanordnung ausreichend stark, zäh und flexibel sein sollte, um den Belastungen bei der Montage und dem Einsatz ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Integrität und Leistungsfähigkeit zu widerstehen. Sie sollte außerdem in hohem Maße formanpaßbar und leicht formbar sein, um möglichst eng ohne Beschädigung an unregelmäßig geformten Flächen und Strukturen befestigt werden zu können. Häufig ist es besonders wichtig, daß die Anordnung ultraleichtgewichtig ist, beispielsweise bei dem Einsatz in der Raumfalrrt.
  • Außerdem muß der Aufbau in der Lage sein, sämtliche drei Arten der Wärmeübertragung zu dämpfen: Wärmeleitung, -konvektion und -strahlung, um den Wärmeübergang zu und von den Strukturen zu minimieren, an denen er befestigt ist. Darüber hinaus kann außerdem gefordert sein, daß der Aufbau elektrisch in drei Richtungen leitfähig ist, damit er als Weg zum Ableiten elektrostatischer Ladungen zu einer gemeinsamen Erde verwendet werden kann.
  • Das US-Patent 4 232 620 (Kurz) offenbart ein Wärmeisoliermaterial, welches aus abwechselnden Schichten aus Nylon-Maschen und Polyethylenfilm besteht, die miteinander vernäht sind.
  • Das US-Patent 4 557 957 (Manniso) offenbart das Uberziehen von porosem, expandierten Polytetrafluorethylen (PTFE) mit einem Metall, beispielsweise Kupfer, Kobalt, Silber, Gold, Platin oder Rhodium durch Galvanisieren in Verbindung mit stromlosem Überziehen. Das Ziel besteht in der Schaffüng von Zwischenporen-Metallüberzügen, die sowohl Innen- als auch Außentlächen des porösen PTFE einkapseln, dabei aber dessen Mikroporosität erhalten. Das Metall liegt daher nicht bloß auf einer Fläche des PTFE, sondern belegt durchgehend die poröse Struktur.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Wärmereguliermaterial, welches einen Schichtaufbau besitzt, umfassend mindestens zwei Schichten, wobei jede Schicht aus porösem, expandiertem Polytetrafluorethylen gefertigt ist, welches auf einer seiner Flächen metallisiert wurde, um eine dünne Metallschicht zu erhalten, und die Schichten derart angeordnet sind, daß die metallisierte Fläche einer Schicht der nicht-metallisierten Fläche der benachbar ten Schicht zugewandt ist.
  • Der Schichtaufbau kann zwei oder mehr Schichten aufweisen, wobei die Schichten in Abständen über der Flächenausdehnung der Anordnung miteinander verbunden sind, um eine Struktur-Integrität zu erhalten.
  • Bei der Metallschicht kann es sich um im Vakuum aufgedampftes Aluminium handeln.
  • Dank der vorliegenden Erfindung wird der Wärmeübergang aufgrund von Wärmeleitung erstens durch die eigene niedrige Wärmeleitfähigkeit von porösem, expandierten Polytetrafluorethylen und zweitens durch die Struktur der Substratschicht aus porösem Polytetratluorethylen reduziert, wobei letztere einen verschlungenen durchgehenden Weg des Polytetrafluorethylen von einer Seite zu der anderen Seite hin darstellt, der viel länger ist als die Dicke der Schicht.
  • Außerdem ist der Wärmeübergang aufgrund von Konvektion gering, be dingt durch die kleinen Poren, die Verschlungenheit und das hohe Porenvolumen der Struktur der Schicht aus porösem Polytetrafluorethylen. Die PTFE-Struktur, die ein Porenvolumen von bis zu 90%, vorzugsweise 80% (und insbesondere 70%) aufweisen kann, bildet Prallelemente für Luftströme und widersteht dem Einfluß durch externe Luftbewegung, um dadurch in wirksamer Weise einen toten Luftraum zu schaffen, der einen guten Wärmeisolator darstellt. Im Vakuum und in anderen Niederdruckanwendungen befindet sich wenig oder überhaupt keine Luft innerhalb der Poren, so daß der Wärmeübergang durch Konvektion praktisch nicht vorhanden ist.
  • Der Wärmeübergang durch Strahlung wird verringert durch die guten Absorptions- und Emissions-Eigenschaften des metallisierten porösen Polytetrafluorethylen-Materials, und läßt sich zusätzlich reduzieren, indem man die Anzahl der Schichten der Anordnung erhöht. Ein weiterer Vorteil, der durch die unregelmäßige Oberflächenbeschaffenheit des metallisierten, porösen Polytetrafluorethylen-Materials gewonnen wird, besteht darin, daß die Reflexion durch die Oberfläche diftus anstatt glänzend ist, und somit eine unbeabsichtigte Bündelung von einfallender Strahlungsenergie auf eine Stelle, wo sie Schaden verursachen könnte, abmildert.
  • Die Erfindung schafft außerdem ein neues Material mit hervorragender Drapierfähigkeit, welches es ihm gestattet, bei Bedarf unregelmäßigen Kontouren und Formen zu folgen und eng sitzend daran angebracht zu werden, so daß die Sperrigkeit und die Platzbelegung minimiert werden. Darüber hinaus ist das Material ausreichend fest und zäh, um über Oberflächen-Unregelmäßigkeiten gestreckt zu werden, damit diese Oberflächen- Unregelmäßigkeiten ausgeglichen und verborgen werden.
  • Der Schichtaufbau stellt ein Material dar, welches ausreichend zäh und widerstandsfähig gegen Reißen ist, so daß es einfach gehandhabt und leicht mit mechanischen Hilfsmitteln an anderen Einrichtungen befestigt werden kann, beispielsweise mit Schrauben, Nieten, Klammern und dergleichen, oder aber mit Klebstoffen, wie zum Beispiel Polyurethan-Klebstoffen oder Epoxyklebstoffen.
  • Außerdem ist der Mehrschichtaufbau ultraleichtgewichtig, wobei jede Schicht nur etwa das halbe Gewicht einer Schicht der bekannten Kapton Konstruktion besitzt. Die porösen Polytetrafluorethylen-Schichten haben eine sehr geringe Massendichte aufgrund der Porosität des Materials. Da die Schichten poros sind, erfüllen sie die gleiche Funktion wie poröse Abstandsmaterialien, die in herkömmlichen Mehrschicht-Anordnungen verwendet werden, und folglich erfordern sie keine zusätzlichen Abstandsma terialien zwischen den Schichten. Die Schichten lassen sich durch Vernähen oder durch stellenweises Verkleben zusammenfügen, wobei in jedem Fall die Verbindung elektrisch leitend sein kann, damit sämtliche metallisierten Filme der Anordnung elektrisch in Abständen über die Fläche der Anordnung hinweg verbunden sind.
  • Beispielsweise könnten die Schichten unter Verwendung eines Fadens vernäht werden, der elektrisch leitenden Kohlenstoff enthält, um statische Elektrizität abzuleiten.
  • Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1 eine auseinandergezogene Querschnittansicht eines Mehrschichtaufbaus von Wärmereguliermaterial, wobei die Schichten durch punktweises Hetten miteinander verbunden sind; und
  • Figur 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Figur 1.
  • Zunächst wird poröser Polytetrafluorethylen-Film oder Substrat 10 aus diesem Material auf einer Fläche mit aus dem Stand der Technik bekannten Mitteln metallisiert, um eine Metalischicht 11 zu erhalten, wobei die Mittel das Aufdampfen, das Bestäubungsbeschichten, das stromfreie und elektrochemische Niederschlagen und dergleichen beinhalten, um ein Wärmereguliermaterial 9 zu erhalten. Die Metallschicht 11 wird derart niedergeschlagen, daß sie eine Oberflächenbeschichtung auf dem Substrat 10 bildet, die nur minimal in die Poren des Substrats 10 eindringt. Der bevorzugte Film 10 besteht aus porösem, expandierten Polytetrafluorethylen, welches gemäß den US-Patenten 4187 390 und 3 956 566 hergestellt ist. Das für die Metallisierung bevorzugte Material ist Aluminium, bei solchen Anwendungen allerdings, bei denen Aluminium ungeeignet ist, können auch andere Metalle oder Materialien mit den erforderlichen Eigenschafien verwendet werden, beispielsweise Edelmetalle, ferromagnetisches Metall, Feuerfest-Metalle, leitende Oxide und dergleichen.
  • Der Begriff Metallisierung bedeutet hier das Aufbringen von Metall 11 auf die porose Polytetrafluorethylen-Obertläche mit mindestens einer solchen Dicke, daß die Oberflächeneigenschaffen des metallisierten Materials sich mit jenen des aufgebrachten Metalls vereinen. Der bevorzugte Dickenbereich beträgt 100-200 nm (1000 bis 2000 Angström), abhängig von der schließlichen Verwendung jedoch kann ein größerer oder kleinerer Wert verwendet werden. Wenn der Uberzug 11 aus mit einer Dicke von 100 nm (1000 Angström) im Vakuum niedergeschlagenem Aluminium besteht, ist der Überzug 11 stabil, seine Oxidierung ist minimiert. Der Überzug 11 besitzt ein stumpfes Aussehen aufgrund der unregelmäßigen Oberflächenbeschaffenheit, die ihm durch den porösen Film 10 verliehen wird.
  • Das Material 9 ist in Schichten angeordnet, wobei die metallisierte Fläche 11 der unbehandelten Oberfläche der nächsten Schicht zugewandt ist; um einen Mehrschichtaufbau 8 zu bilden. Die Anzahl der in dem Aufbau 8 verwendeten Schichten beträgt mindestens zwei, kann jedoch auch bis hin zu zwanzig oder daruber betragen, abhängig von dem für einen Anwendungsfall erforderlichen Isolationswert. Nachdem die Schichten angeordnet sind, werden sie miteinander verbunden, um eine handhabbare Anordnung 8 zu erhalten, die einen Strukturzusammenhalt aufweist und zu spezifischen Verbrauchsformen zugeschnitten und an Flächen befestigt werden kann, ohne daß die richtige Ausrichtung der verschiedenen Schichten verlorengeht. Wichtig ist, daß das Verbinden der Schichten in der Weise erfolgt, daß der Wärmeübergangs-Verlauf der Zusammensetzung möglichst wenig beeinflußt wird. Ein bevorzugtes Verfahren, um dies zu erreichen, besteht in dem Verbinden der Schichten an weit beabstandeten, diskreten Stellen durch diskontinuierliche Mittel unter Einsatz von Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise durch lokales Vernähen mit einem Faden 12 aus expandiertem Polytetrafluorethylen oder durch einen Klebstofffleck aus beispielsweise Heißschmelz-Klebstoff der Marke Thermogrip Brand. Die Abstände der Verbindungsstellen betragen typischerweise 4 Zoll bis 12 Zoll (10-30 cm), können jedoch größer oder kleiner sein, abhängig von den Be anspruchungen, denen die Anordnung ausgesetzt wird.
  • In einer Oberflächenebene jeder Schicht gibt es aufgrund der auf eine Fläche des porösen Polytetrafluorethylen-Films 10 aufgebrachten Metallbeschichtung 11 elektrische Leitfähigkeit zum Beseitigen elektrostatischer Aufladungen. Wird zum Ableiten elektrostatischer Aufladungen elektrische Leitfähigkeit von Schicht zu Schicht gewünscht, so werden elektrisch leitende Verbindungsstoffe zum Verbinden der Schichten und zur Schaflung eines elektrisch leitenden Wegs durch den Aufbau 8 verwendet, beispielsweise Fäden aus Kohlenstofffasern.

Claims (5)

1. Wärmereguliermaterial in Form eines mindestens zwei Schichten umfassenden Schichtaufbaus, wobei jede Schicht aus porösem, expandiertem Polytetrafluorethylen (10) gefertigt ist, welches auf einer seiner Flächen metallisiert wurde, um eine dünne Metallschicht (11) zu erhalten, und die Schichten derart angeordnet sind, daß die metallisierte Fläche einer Schicht der nicht-metallisierten Fläche der benachbarten Schicht zugewandt ist.
2. Wärmereguliermaterial nach Anspruch 1, bei dem die Schichten über die Flächenerstreckung des Aufbaus in Abständen durch diskontinuierliches Heften (12) verbunden sind.
3. Wärmereguliermaterial nach Anspruch 1, bei dem die Schichten über die Flächenerstreckung des Aufbaus in Abständen durch ein elektrisch leitendes Material (12) derart verbunden sind, daß die jeweiligen Metallschichten des Aufbaus über die Flächenerstreckung des Aufbaus in Abständen elektrisch verbunden sind.
4. Wärmereguliermaterial nach Anspruch 1, bei dem die Schichten über die Flächenerstreckung des Aufbaus durch einen Klebstoff in Abständen verbunden sind.
5. Wärmereguliermaterial nach Anspruch 1, bei dem die Metallschicht im Vakuum aufgedampftes Aluminium mit einer Dicke von mindestens 100 nm (1000 Angström) ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6319599B1 (en) * 1992-07-14 2001-11-20 Theresa M. Buckley Phase change thermal control materials, method and apparatus
WO1994005496A1 (en) * 1992-09-01 1994-03-17 W.L. Gore & Associates, Inc. Electrically conductive thermal shield materials
US5356697A (en) * 1993-09-07 1994-10-18 Jonas William P Synthetic wood-sign substitute
US5545473A (en) * 1994-02-14 1996-08-13 W. L. Gore & Associates, Inc. Thermally conductive interface
US5591034A (en) * 1994-02-14 1997-01-07 W. L. Gore & Associates, Inc. Thermally conductive adhesive interface
US5652055A (en) * 1994-07-20 1997-07-29 W. L. Gore & Associates, Inc. Matched low dielectric constant, dimensionally stable adhesive sheet
US5498467A (en) * 1994-07-26 1996-03-12 W. L. Gore & Associates, Inc. Process for preparing selectively conductive materials by electroless metal deposition and product made therefrom
US5738936A (en) * 1996-06-27 1998-04-14 W. L. Gore & Associates, Inc. Thermally conductive polytetrafluoroethylene article
US5981614A (en) * 1996-09-13 1999-11-09 Adiletta; Joseph G. Hydrophobic-oleophobic fluoropolymer compositions
US5731073A (en) * 1996-10-01 1998-03-24 W. L. Gore & Associates, Inc. Reusable, selectively conductive, Z-axis, elastomeric composite substrate
DE19935518A1 (de) * 1999-07-28 2001-02-01 Bayerische Motoren Werke Ag Verbundteil mit übereinander angeordneten Schichten
US6599850B1 (en) * 2000-02-10 2003-07-29 Raphael Heifetz Flexible reflective insulating structures
US20020086599A1 (en) * 2001-01-04 2002-07-04 Mcnally William Francis Method for enhancing insulation materials
US20050118915A1 (en) * 2001-02-09 2005-06-02 Raphael Heifetz Flexible reflective insulating structures
US7155210B2 (en) * 2001-12-13 2006-12-26 Ncr Corporation System and method for short-range wireless retail advertising aimed at short-range wireless protocol-enabled personal devices
US6869661B1 (en) * 2002-10-24 2005-03-22 David D. Ahr Flexible radiant barrier
US7436669B2 (en) * 2005-05-11 2008-10-14 Sung-Po Huang 3D multi-layer heat conduction diffusion plate
US10364527B2 (en) 2007-10-24 2019-07-30 W. L. Gore & Associates, Inc. Burn protective materials
US20090111345A1 (en) 2007-10-24 2009-04-30 Dattatreya Panse Thermally protective materials
US20090110919A1 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Dattatreya Panse Burn protective materials
US8033430B2 (en) * 2008-04-14 2011-10-11 Salmela Juha K Pot-type heated fluid dispenser
CN100564986C (zh) * 2008-05-22 2009-12-02 上海交通大学 高真空多层绝热被的制作方法
TWM373127U (en) * 2009-08-06 2010-02-01 Liang-Yang Lin disassembleable warm-keeping clothing set formed of solar nano-carbon balls composite material
US10945877B2 (en) 2016-10-10 2021-03-16 6343326 Manitoba Ltd. Thermoregulating gelpack
EP3606740B1 (de) 2017-04-04 2021-09-29 W. L. Gore & Associates GmbH Dielektrischer verbundwerkstoff mit verstärktem elastomer und integrierter elektrode
JP6862289B2 (ja) * 2017-06-09 2021-04-21 三菱重工業株式会社 多層断熱材

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2786792A (en) * 1953-05-06 1957-03-26 Minnesota Mining & Mfg Method of making polytetrafluoro-ethylene articles
US4096227A (en) * 1973-07-03 1978-06-20 W. L. Gore & Associates, Inc. Process for producing filled porous PTFE products
US4230057A (en) * 1978-05-08 1980-10-28 Milton Kurz Thermal insulating material
US4232620A (en) * 1978-10-16 1980-11-11 Milton Kurz Thermal insulating material
ATE27013T1 (de) * 1982-10-12 1987-05-15 Theodore Duncan Smith Metallisiertes gewebe.
US4557957A (en) * 1983-03-18 1985-12-10 W. L. Gore & Associates, Inc. Microporous metal-plated polytetrafluoroethylene articles and method of manufacture
JPS60181289A (ja) * 1984-02-27 1985-09-14 Japan Goatetsukusu Kk ガス拡散電極用材料
JPS60214942A (ja) * 1984-04-10 1985-10-28 株式会社　潤工社 圧縮変形しにくい延伸多孔質四弗化エチレン樹脂体
JPS60214941A (ja) * 1984-04-10 1985-10-28 株式会社　潤工社 プリント基板
JPS60225750A (ja) * 1984-04-24 1985-11-11 株式会社　潤工社 プリント基板
JPH0246061Y2 (de) * 1986-03-17 1990-12-05
JPS6390890A (ja) * 1986-10-03 1988-04-21 株式会社　潤工社 プリント基板
JPH01225539A (ja) * 1988-03-04 1989-09-08 Junkosha Co Ltd 積層板

Also Published As

Publication number Publication date
GB9119895D0 (en) 1991-10-30
DE69128583D1 (de) 1998-02-12
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GB2248672B (en) 1994-03-30
GB9119437D0 (en) 1991-10-23
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US5227230A (en) 1993-07-13
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JP2999600B2 (ja) 2000-01-17
GB9020428D0 (en) 1990-10-31
GB2248672A (en) 1992-04-15

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