KR101169489B1 - 랩핑된 절연성 테이프의 표면 코팅 - Google Patents

Abstract

일실시예에서, 본 발명은 절연성 테이프 층(16) 사이의 인터페이스에 개선된 도관을 제공함으로써 전기 절연성 객체(13)로부터의 열 흐름을 향상시킨다. 테이프(16)는 고열 전도성(HTC) 물질로 표면 코팅되고, 그럼으로써 테이프 층들(23) 사이의 인터페이스가 환경(24)에 도달하기 위해 열에 대한 경로를 제공한다. 테이프 층들을 통과하는 열의 방사가 또한 표면 코팅부들에 의해서 증가된다.

Description

랩핑된 절연성 테이프의 표면 코팅{SURFACE COATING OF LAPPED INSULATION TAPE}

본 출원은 Smith 등에 의해서 2004년 6월 15일에 출원된 미국 가출원 제60/580,023호의 우선권을 청구하며, 상기 우선권은 여기에서 참조문헌으로서 포함된다.

본 발명의 분야는 전기 절연성 테이프들의 표면 코팅에 관한 것이다.

임의의 형태의 전기 기기를 사용하는데 있어서 전도체들을 전기적으로 절연시키는 것이 필요하다. 크기를 계속해서 감소시키고 모든 전기 및 전자 시스템들을 능률화시키기 위해서는, 보다 우수하고 또한 보다 콤팩트한 절연체들 및 절연 시스템들을 발견하는 것이 필요하다.

우수한 전기 절연체들은, 그들의 순수한 특성으로 인해서, 우수한 열 절연체들이 되는 경우가 또한 있는데, 이는 바람직하지 않다. 열 절연 성질은 특히 공랭식(air-cooled)의 전기 장치 및 부품들에게 있어서는 상기 부품들 및 장치의 효율성 및 내구성을 전반적으로 감소시킨다. 최대 전기 절연 특성 및 최소 열 절연 특성을 갖는 전기 절연 시스템들을 제작하는 것이 필요하다.

전기 절연체는 종종 테이프들의 형태를 갖는데, 상기 테이프들 자체는 여러 층들을 갖는다. 이러한 타입의 테이프들로서 통상적인 것으로는 인터페이스에서 섬유 층에 결합되는 페이퍼 층이 있는데, 상기 두 층들에는 수지가 주입되기 쉽다. 선호되는 타입의 절연성 물질로는 운모-테이프(mica-tape)가 있다. 운모 테이프들은 미국 특허 제 6,103,882호에 개시된 바와 같은 촉매화된 운모 테이프를 포함함으로써 개선된다. 운모-테이프는 매우 훌륭한 전기 절연성을 제공하기 위해서 전도체들에 감길 수 있다. 그 예가 도 1에 도시된다. 도 1에서는 전도체들(14)의 여러 권선들을 포함하는 코일(13)이 도시되어 있는데, 여기서는 일예로서 베이크라이트 코일(bakelized coil)이다. 권선 절연(15)이 수지가 주입될 수 있는 섬유 시트 또는 스트립으로 제작된다. 코일을 위한 접지 절연이 권선(14)에 대해 혼합 운모 테이프(16)의 하나 이상의 층들을 감쌈으로써 제공된다. 그러한 혼합 테이프는 부설되는(laid down) 작은 운모 플레이크들로 이루어진 펠트 또는 페이퍼일 수 있다. 상기 혼합물은 또한 액체 수지 결합기에 의해서 거기에 결합되는 일반적으로 플레이크들(20)의 형태인 운모 층들을 갖는 유리 섬유 옷 또는 폴리에틸렌 글리콜 테레플탈레이트 매트로 이루어진 유연한 배킹 시트(18)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 혼합 테이프(16)로 이루어진 다수의 층들이 전압 요건에 따라서 코일에 감싸진다. 보다 우수한 마모 저항을 제공하고 보다 견고한 절연성을 보장하기 위해서, 예컨대 유리 섬유 등과 같이 단단한 섬유 물질로 이루어진 외부 테이프(21)로 감싸는 것이 코일에 적용될 수 있다.

일반적으로, 운모 테이프(16)로 이루어진 다중 층들이 고전압 코일들을 위해 통상 사용되고 있는 16개 이상의 층들과 코일을 감싼다. 불행하게도, 이러한 양의 절연들은 단지 소산 열의 복잡성을 더 부가한다. 필요한 것은 통상적인 방법들의 열보다 고열을 전도하지만 전기 절연성 및 다른 성능 요인들을 떨어뜨리지 않는 전기 절연이다. 종래 기술의 다른 문제점들이 또한 존재하는데, 그 중 일부는 아래의 내용을 읽음으로써 알게 될 것이다.

앞서 설명한 사항들을 고려한 상태에서, 본 발명에 따른 방법들 및 장치들은 특히 테이프 층 사이의 인터페이스가 열 도관(thermal conduit)으로서 기능하도록 하기 위해 일관된 방식으로 대상에 랩핑되는 절연성 테이프들의 표면 코팅을 용이하게 한다. 표면 코팅은 인터페이스를 따라 포논(phonon)을 이송하는데 도움을 주는 고열 전도성(HTC) 물질로 이루어진다.

HTC 물질은 다양한 타입들을 가질 수 있는데, 그에 대한 일예들은 일반적인 카테고리들의 직접 표면 코팅, HTC 로딩된 수지 코팅들 또는 층들, 및 HTC 물질들이 로딩된 기판 층을 포함한다. 직접 표면 코팅들은 DLC들 및 여러 산화물들, 탄화물물 및 질화물들을 포함한다. HTC 로딩된 수지 층들은 유기 및 무기 표면 코팅들을 갖는 나노, 메소 및 마이크로 필러들과 같은 HTC 물질들을 포함한다. HTC 물질이 로딩된 기판들은 폴리머들 및 폴리아미드들과 같은 필름, 운모 및 유리를 포함한다. 이러한 코팅들 및 층들의 두께는 DLC들에 대한 나노미터들로부터 하나 이상의 로딩된 기판으로의 수지들에 대한 밀(mil)의 분수까지 변화할 수 있다.

본 발명에 따른 이러한 및 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 고열 전도성 층이 코팅되는 표면인 절연성 테이프를 포함하는 전기 객체에 랩핑되는 절연성 테이프들에 의해서 특정 실시예에서 제공된다. 적어도 테이프의 상단 및 하단 표면이 코팅되지만, 그러나, 특정 실시예들에서는 테이프의 상단, 하단 및 측면 표면들이 코팅된다. 측면 표면 코팅은 테이프들이 겹치는 방식으로 랩핑되는 것이 특히 바람직하다. 전기 객체는 절연성 테이프에 의해서 랩핑되는데, 여기서 절연성 테이프는 전기 객체에 전기 절연성을 제공하고, 전기 객체는 열을 발생시키고, 그 열은 절연성 테이프를 통해 테이프 층들 사이의 인터페이스로 이동하며, 고열 전도성 층은 열을 인터페이스 및 그 다음 랩에 분산시키는 기능을 한다.

일부 실시예들에서, 고열 전도성 층은 20-200 nm의 두께를 갖는 직접 표면 코팅부이다. 상기 직접 표면 코팅부는 다이아몬드형 코팅부, 또는 혼합된 화학량론적 및 비화학량론적인 결합들을 갖는 Al₂O₃, AlN, MgO₂, ZnO, BN, Si₃N₄, SiC 및 SiO₂ 중 적어도 하나일 수 있다. 다른 실시예들에서, 고열 전도성 층은 0.05-1.0 밀의 수지 코팅부이다. 또 다른 실시예들에서, 고열 전도성 층은 고열 전도성 물질들이 로딩된 얇은 기판 층이며 0.5-3.0 밀의 두께를 갖는다. 기판 층이 운모, 유리 및 폴리머 필름으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 경우에, 고열 전도성 물질들은 실리카, 알루미나, 마그네슘 산화물, 탄화 규소, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 아연 산화물 및 1-1000 nm의 크기를 갖는 다이아몬드 및 덴드리머들로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 이러한 실시예들은 독립적으로 또는 결합되어 사용될 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은 전기 절연성 테이프의 적어도 한 표면에 고열 전도성 층이 코팅된 표면인 전기 절연성 테이프로 구성되는 전기 절연성 테이프의 표 면에 고열 전도성 코팅부를 제공한다. 고열 전도성 층은 직접 표면 코팅부, 고열 전도성 물질들이 로딩되는 수지 층, 및 기판 층 중 적어도 하나를 포함한다. 전기 절연성 테이프가 겹치는 방식으로 객체에 랩핑될 때는, 전기 절연성 테이프의 층들 사이에는 인터페이스가 형성되고, 고열 전도성 층이 그 인터페이스를 따라 연속된다. 고열 전도성 층의 열 전도도는 1-100 W/mK이고, 전기 절연성 테이프의 층들 사이에서 및 인터페이스를 따라 이동하는 열 소산 속도는 고열 전도성 층에 의해서 증가된다.

상세한 설명을 읽음으로써 자명해질 본 발명의 다른 실시예들이 또한 존재한다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 일예를 통해 더 상세히 설명된다.

도 1은 고정자 코일에 랩핑되는 절연성 테이프의 사용을 나타내는 도면.

도 2는 하프-랩 테이프를 적용한 것에 대한 간략한 단면 예를 나타내는 도면.

도 3은 더블-랩 테이프를 적용한 것에 대한 간략한 단면 예를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 랩핑된 테이프들의 표면 인터페이스를 따라 흐르는 열의 경로를 나타내는 도면.

도 5는 DLC를 갖는 테이프 인터페이스의 양식화된 클로즈-업을 나타내는 도면.

본 발명은 테이프 층들 사이의 인터페이스가 열 도관으로서 기능하도록 일관된 방식으로 객체에 랩핑되는 절연성 테이프들의 표면 코팅부를 제공한다. 상기 표면 코팅부는 인터페이스를 따라 포논이 이동하는 것을 돕는 고열 전도성(HTC) 물질로 이루어진다.

종래에는, 열은 테이프 층을 통해 직접적으로 소산해야 했다. 적은 열이 테이프 층 인터페이스를 따라 흐르고, 그 지점은 실제로 열이 층들 사이를 흐를 때 열을 가두는(trap) 경향이 있다. 본 발명의 개선은 인터페이스에서의 열 흐름을 증가시키고, 그로 인해 전체적인 시스템이 열을 더 효율적으로 소산시킨다.

HTC 물질은 다양한 타입의 물질일 수 있다. 일부 실시예들은 일반적인 카테고리들의 직접 표면 코팅부, HTC 로딩된 수지 코팅부 또는 층, 및 HTC 물질들이 로딩된 기판 층을 포함한다. 이러한 카테고리들 각각의 특정한 세부사항들이 이하에서 논의될 것이다. 모든 실시예들에서는 그것이 접지벽(groundwall) 전기 세기를 효과적으로 감소시키지 않는 것을 보장하기 위해서 충분히 높은 저항성 및 유전 세기를 갖는 것이 중요하다.

본 발명은 테이프 층들 사이의 인터페이스의 열 전도성을 향상시키기 때문에, 객체에 적용될 때 테이프를 겹치는 것이 바람직하다. 통상적인 타입의 테이프 랩핑은, 비록 본 발명이 임의의 타입의 겹치는 테이프에 적용될 수 있지만, 하프-랩(half-lap) 및 더블 하프-랩(double half-lap)의 응용을 포함한다. 도 2는 하프-랩 테이프 응용에 대한 간단한 단면 예를 도시한다. 도 3은 더블 하프-랩 응용을 나타내는 유사한 단면을 도시한다. 테이프(16)는 이전 층(11) 또는 층들(12) 위에 부분적으로 층을 이룬다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 결국에 상기 층들은 균일한 표면을 형성하고, 상기 처리는 반복될 수 있다.

코일들로부터의 열은 외부로 방사되려 하지만, 테이프에 의해서 차단된다. 본 발명은 테이프 층들 사이의 인터페이스에 개선된 도관을 제공함으로써 코일들로부터의 열 흐름을 개선시킨다. 도 4에 도시된 바와 같이, 코일(13)로부터의 열(22)은 외부 및 절연 테이프 쪽으로 방사된다. 종래에는, 열은 코일로부터 외부쪽의 수직 방향으로 계속해서 방사해야 했다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서, 테이프는 고열 전도성(HTC) 물질로 표면 코팅되고, 그로 인해서 테이프 층(23) 사이의 인터페이스는 주변환경(24)에 도달하기 위해 열에 대한 경로를 제공한다. 열은 테이프 층들을 통해 계속해서 방사할 것이지만, 본 발명은 시스템의 전체적인 열 소산을 증가시킨다. 실질적인 HTC 코팅부는 본 스케일을 통해 보기에는 너무 작기 때문에 본 도면에 도시되어 있지 않다.

본 발명의 일실시예에서, HTC 물질이 테이프의 양 표면 상에 코팅된다. 이는 도 4에 도시된 바와 같은 인터페이스에서의 열 전도에 도움을 줄뿐만 아니라 테이프 층들 사이에서의 열 전도에도 또한 도움을 준다. 열은 테이프 층의 상단 표면 밖으로 방사하기 때문에, 그 다음 층의 이웃하는 하단 표면은 열을 신속히 흡수한다. 테이프는 객체에 물리적으로 감기기 때문에, 테이프 층들은 단지 서로 비교적 친밀하게 유지될 수 있다. 종래에 이러한 인터페이스는 포논의 열 전도성을 감소시키는데, 그 이유는 포논이 하나의 테이프 층으로부터 그 다음 테이프 층으로 전환할 때는 포논 전도가 느리기 때문이다. 상단 및 하단 HTC 표면 코팅부를 전기 절연성 테이프에 제공함으로써, 포논은 그 다음 테이프 층으로 더 신속하게 전도된다.

이에 대한 예가 도 5에 도시된다. 본 실시예에서, 테이프(16)는 다이아몬드형 코팅(DLC:diamond like coating)(30)으로 표면 코팅된다. 객체로부터 방사되는 열은 그것의 상단 표면(22) 상에 있는 테이프 층을 떠난다. 다음으로 열 중 일부는 테이프 층들(23) 사이의 인터페이스를 올라가는데, 그 이유는 인터페이스가 이웃하는 두 HTC 층들을 포함하기 때문이다. 테이프의 단지 한 표면에 대한 코팅은 여전히 인터페이스 도관을 제공할 것이지만 덜 효율적이라는 것을 주시하자. 또한, 테이프(16)의 가장자리들은 비록 스케일에 따라 도시되는 경우 상당히 얇을 것이지만 또한 코팅된다.

열(22)은 테이프 밖으로 그리고 DLC 쪽으로 방사되기 때문에, 열의 일부는 이웃하는 DLC 코팅부로 전도될 것이고 또한 그 다음 테이프 층(25)에 흐를 것이다. 도 5에 도시된 DLC는 과장되었는데 그 이유는 DLC가 일반적으로는 나노미터 크기로 측정될 것이기 때문이라는 것이 주목된다. 테이프의 측면들을 코팅하기 위해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 당업자는 직접 표면 코팅 또는 수지 코팅 방법을 선택할 것이지만, 로딩된 기판 층은 그렇지 않다.

초기에 논의한 바와 같이, 전기 절연성 테이프들은 수 개의 별개 서브-층들을 포함할 수 있다. 위에서 제공된 예는 운모와 같은 전기 절연 층 및 유리와 같은 강도 층을 포함한다. 비록 테이프들은 균질화하는데 도움을 주는 수지들이 주입되기 쉽지만, 별개의 서브-층들, 서브-인터페이스들이 여전히 존재할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 테이프의 여러 표면 서브-층들에 또한 적용될 수 있고, 그럼으로써 서브-층들 사이의 열 전도성을 향상시킨다. 서브-층 표면의 코팅은, 비록 서브-층 표면들이 테이프가 완전히 형성되기 이전에 코팅될 필요가 있을 것이지만, 언급된 것과 동일한 물질들로 동일한 처리에 의해서 달성될 수 있다.

여러 표면 코팅들이 또한 테이프에 대한 향상되거나 감소된 물리적인 특성들을 제공할 수 있다. 일예로, 테이프의 표면 마찰 또는 두께가 수지 표면 층에 의해서 개선될 수 있다. 이는 테이프가 적용될 때뿐만 아니라 장치의 동작 동안에도 그 테이프의 미끄러움을 감소시킬 수 있다. 마찰 및 두께와 같은 품질의 변경은 선택되는 HTC 물질의 타입에 따라 좌우될 것이다. 비록 랩핑 이전 및 이후에 수지를 테이프들에 주입하는 것이 일반적으로 실행되지만, 본 발명에서는 랩핑 전에 테이프들을 표면 코팅하는 것이 특별하다.

표면 코팅부의 열 전도도는 적용되는 코팅의 타입에 따라 변할 것이지만, 그러나 그 값의 범위는 1-100 W/mK이고, 더 특정하게는 40-80 W/mK의 범위이다. 이는 사용되는 테이프들의 타입들 및 테이프 내에 수지를 주입하는 것과 같은 다른 요인들에 따라서 0.5-10 W/mK의 범위, 더 특정하게는 1-8 W/mK의 범위에 있는 랩핑된 테이프 값들의 벌크 방사 열 전도성을 제공할 것이다.

테이프를 직접 표면 코팅하기 위해서, 호스트 매트릭스에 적용될 수 있는 다이아몬드형 코팅들(DLC) 및 여러 산화물, 질화물, 탄화물 및 혼합된 화학량론적 및 비화학량론적인 결합물들과 같이 본 발명을 구현하는 다수의 직접 표면 HTC 코팅들이 존재한다. 산화물, 질화물 및 탄화물의 일예들은 Al₂O₃, AlN, MgO₂, ZnO, BN, Si₃N₄, SiC 및 SiO₂를 포함한다. 다른 HTC 코팅들이 또한 당업자에게 자명할 수 있고, 추가적인 타입들의 HTC 코팅들은 기술이 계속해서 발달하고 있기 때문에 쉽게 개발될 것이다.

절연성 테이프들의 표면에 DLC들을 직접 추가하기 위해서, 화학 기상 증착 및 물리 기상 증착이 사용될 수 있는데, 여기서 DLC가 메탄, 에탄 및 수소를 갖는 다른 것들과 같이 저분자량 탄화수소들을 포함하는 대기 플라즈마나 마이크로파 접속 진공 또는 비평형 무선 주파수 내에 형성된다. 가스 혼합 상황 및 플라즈마 동작 상황들을 제어함으로써, DLC들의 열 전도성은 sp² 및 sp³ 전자 궤도 결합 상태들의 균형을 변경하여 제어될 수 있는 DLC의 혼성 상태를 변경함으로써 제어될 수 있다. 결합 상태들은 라만(Raman) 분광기 및 X-레이 광전자 분광기를 사용하여 측정될 수 있다. 진공 플라즈마 증착 배치 처리의 경우가 달성될 수 있고, 대기 플라즈마 증착의 경우에 연속적인 처리가 사용될 수 있다.

테이프 표면 상에서 DLC의 두께는 응용에 따라 변할 수 있다. 그러나, 대부분의 실시예들은 매트릭스의 평균 표면 위에 20-200 nm 두께, 더 바람직하게는 50-100 nm 두께의 코팅을 사용할 것이다. 화학 기상 증착 처리는 본질적으로 노출된 표면들 상에 더 두꺼운 코팅을 증착시킬 것이고, 또한 노출된 표면들에 더 근접한 매트릭스의 볼륨들을 증착시킬 것이다. 이는 당업자에 의해서 조정될 수 있다.

다이아몬드형 탄소 코팅들(DLC)은 높은 경도, 낮은 마찰, 화학적인 비활성을 가지며, 높은 열 전도도(>1000 W/mK)와 전기 절연을 위한 높은 전기 저항성(~10¹³Ohm cm)을 결합할 수 있다. 플라즈마 보조 화학 기상 증착(PACVD), 물리 기상 증착(PVD), 및 이온 빔 증착(IBD)과 같은 DLC를 생성하는 데는 몇 가지 방법이 존재한다. 일반적으로, DLC는 1 미크론 미만의 두께를 가지며, 혼합된 sp² 및 sp³ 결합들을 유도하는 비결정 탄소 및 탄화수소들로 이루어진다. 상기 결합 비율은 처리 파라미터들, 예컨대 가스, 플라즈마 에너지, 및 DC 전압의 비율을 변경함으로써 변할 수 있고, 그로 인해 특성의 최종적인 변경을 유도한다. 상기 결합 비율은 예컨대 라만 분광기를 사용하여 직접 측정될 수 있다.

상대적으로 큰 영역들이 매우 빠르게 코팅될 수 있다. 예컨대, PACVD 저전압 비균형 처리를 사용함으로써, 20-100 nm 코팅이 영역의 유리 옷(cloth) 표면의 1 평방 피트(sq ft)에 적용될 수 있다. 예컨대 코팅에 있어 압력을 감소시키기 위해 코팅 파라미터들을 제어하거나 최적화시키기 위해서, DLC가 다른 코팅들을 갖는 베어(bare) 기판이나 기판들에 적용될 수 있다. 부분적으로 DLC 코팅의 두께로 인해서, 표면 코팅의 타입은 아래에 논의되는 다른 타입의 표면 코팅들에 더불어 쉽게 사용된다.

테이프 표면은 HTC 물질들이 로딩되는 얇은 수지 층으로 코팅될 수도 있다. 코팅 및 층이란 용어는 본 발명의 표면 코팅을 참조할 경우에 어느 정도 교환가능하게 사용되는데, 그 이유는 코팅들이 테이프의 가장 바깥층을 형성하는 것으로 확인될 수 있기 때문이다. 수지 층의 두께는 0.05-1.0 밀이다. 그 층은 롤러 코팅 또는 스프레이 코팅과 같은 다양한 방법들뿐만 아니라 롤러 방법들, 나이프 에지 또는 게이트 에지 및 다른 것들과 같은 다른 기술들에 의해서 적용될 수 있다.

여기서 사용되는 바와 같이, 용어 수지는 변형된 하이브리드 에폭시들, 폴리에스테르들, 폴리우레탄들, 폴리이미드들, 폴리에스테르이미드들, 폴리에테르이미드들, 비스말레이미드들, 실리콘들, 폴리실록산들, 폴리부타디엔들, 시안에이트 에스테르들, 하이드로카본들 등을 포함해서(그러나, 이러한 것들로만 제한되지는 않음) 모든 수지들 및 에폭시 수지들뿐만 아니라 이러한 수지들의 균일한 혼합물을 지칭한다. 이러한 수지들의 정의는 교차결합제, 촉진제 및 다른 촉매제 및 처리 보조물들과 같은 부가물들을 포함한다. LCT(liquid crystal thermosets) 및 1,2 비닐 폴리부타디엔과 같은 특정 수지들은 양호한 교차결합 특성들을 갖는 낮은 분자 중량들을 결합한다.

수지들에 로드되는 HTC 물질들은 추가될 수 있는 다양한 물질들이고, 그로인해서 그것들은 열 전도성을 향상시키기 위해 수지들과 물리적으로 및/또는 화학적으로 상호작용하거나 그에 반응할 수 있다. 일실시예에서, HTC 물질들은 덴드리머들 및 다른 코어-쉘 화학물질이고, 다른 실시예에서 그것들은 3 내지 100 이상, 보다 특정하게는 10 내지 50의 범위를 갖는 종횡비들(평균 종방향 크기 대 평균 횡방향 크기의 비율)을 갖는 높은 액스팩트 비율 미립자들을 포함하는 정해진 크기 또는 모양을 갖는 나노 또는 마이크로 무기 필러들이다.

관련된 실시예에서, HTC 물질들은 정해진 모양 및 모양 분포를 가질 수 있다. 두 경우에, 필러 미립자들의 농도 및 상대적인 농도는 향상된 열 전도성을 갖는 구조적으로 안정적인 이산 두 상태 화합물을 달성하기 위해 볼륨 필링을 통해서 및 그것을 통하지 않고 고열 전도성을 제공하는 벌크 연결(또는 소위 침투) 구조라 달성될 수 있게 선택된다. 다른 관련 실시예에서, HTC 물질들의 방향은 열 전도성을 증가시킨다. 또 다른 실시예에서, HTC 물질들의 표면 코팅은 포논 전송을 향상시킨다. 이러한 실시예들은 다른 실시예들과 별도로 독립적일 수 있거나 완전하게 관련될 수 있다. 예컨대, 덴드리머들은 열경화성, 열가소성 물질들 및 액정 시스템들과 같은 다른 타입들의 높게 구성된 물질들과 결합된다. 그들은 호스트 매트릭스에 걸쳐 분포됨으로써, HTC 물질들이 포논 스캐터링을 감소시키며 또한 포논에 대한 마이크로-스케일 브릿지들을 제공하여 HTC 물질들 사이의 양호한 열 전도성 인터페이스들을 제공한다. 상기 높게 구성된 물질들은 열 전도성이 국부적인 또는 벌크 이방성 전기 절연성 물질들을 생성하기 위해 단일 방향을 따라 증가되도록 정렬된다. 다른 실시예에서, HTC는 더 낮은 열 전도성 필러들의 표면 코팅에 의해서 달성된다. 상기 더 낮은 열 전도성 필러들은 정의된 벌크 특성들을 갖는 필러들에 물리적으로 또는 화학적으로 첨부되는 고열 전도성을 가진 금속 산화물, 탄화물 또는 질화물 및 혼합된 시스템들을 포함한다. 상기 첨부물은 화학 기상 증착 및 물리 기상 증착과 같은 처리들에 의해서 및 또한 플라즈마 처리에 의해서 달성된다.

관련된 실시예에서, HTC 물질들은 불필요한 마이크로스코픽 인터페이스들, 가변적인 입자 적음 및 마이크로 공간 형성이 본질적으로 없는 수지들과 본질적으로 균일한 혼합물들을 형성한다. 이러한 균일한 물질들은 통상적인 전기 절연성 물질들에서의 포논 파장 또는 포논 평균 자유 경로보다 더 짧은 길이 스케일들로 비이산적인 연속-상태 물질을 형성한다.

모든 경우에, 포논 운송은 향상되고, 구조적인 엘리먼트들의 길이 스케일들을 보장함으로써 감소된 포논 스케터링이 열 전송을 책임지는 포논 분포보다 더 짧거나 그와 동일하게 된다. 더 큰 HTC 특정 물질들은 당연히 포논 운송을 실질적으로 증가시키지만, 더 작은 HTC 물질들은 수지 매트릭스의 특성을 변경시킬 수 있고, 그로인해서 포논 스케터링의 변화에 영향을 준다. 이는 고열 전도성을 나타내고 미립자 크기가 이러한 효과를 유지하기에 충분하다는 것을 보장하며 감소된 포논 스케터링을 위한 길이 스케일 요건을 충족시키도록 하기 위해서 매트릭스들이 공지되어 있는 나노-미립자들을 도움을 받을 수 있다.

연속적인 2-상태 유기-무기 하이브리드들은 나노-미립자들 크기들이 중합체나 네트워크 세그멘탈 길이(통상 1 내지 50 nm)와 같거나 그보다 작은 선형 또는 교차결합된 중합체들 및 열경화성 수지들에 무기 나노-미립자들을 통합함으로써 형성될 수 있다. 이는 다음과 같은 세 가지 루트들 또는 메커니즘들을 포함하지만 그것들로 제한되지는 않는다: (ⅰ) 측면 체인 그래프팅(side chain grafting), (ⅱ) 예컨대 두 중합체 체인 엔드들 사이에서의 포괄적인 그래프팅, (ⅲ) 수 개의 중합체 분자들을 수반하는 교차결합 그래프팅. 이러한 무기 나노-입자들은 친밀한 공유결합 하이브리드 유기-무기 균일 물질들을 형성하기 위해서 반응성 표면들을 포함할 것이다. 이러한 나노-미립자들은 다음 중 하나일 수 있다: 알루미나, 마그네슘 산화물 및 아연 산화물 및 다른 금속 산화물, 붕소 질화물 및 알루미늄 질화물 및 다른 금속 질화물, 탄화규소 및 다른 탄화물, 본래 또는 합성 근원을 갖는 다이아몬드, 및 각 타입의 여러 물리적인 형태들 중 임의의 형태 및 다른 금속 탄화물 및 하이브리드 화학량론적인 그리고 비화학량론적인 혼합 산화물들, 질화물들 및 탄화물들. 또한, 이러한 나노-미립자들은 호스트 유기 중합체나 네트워크와의 반응에 참여할 수 있는 다양한 표면 기능 그룹들을 유도하기 위해 표면 처리될 것이다. 수지에서 HTC 물질들의 부피 백분율을 부피에 대해 60% 이상까지일 수 있고, 더 특별하게는 부피에 대해 35%까지일 수 있다. 더 높은 부피 충진은 매트릭스에 대한 더 높은 구조적인 안정성을 제공하기 쉽다. 그러나, 크기 및 모양 분포, 미립자 연관성 정도 및 배열을 제어함으로써, HTC 물질들은 부피에 대해 1% 미만으로 적게 점유할 수 있다. 구조적인 안정성 때문에, 발생할 침투에 필요한 최소량보다 큰 양을 추가하는 것이 유용할 수 있다. 그러므로, 수지는 침투 구조 및 HTC 특성들에 손상을 주지 않으면서 물리적인 변종 및 변형을 견딜 수 있고, 이는 특히 수지 표면 코팅들에 있어 중요하다.

많은 실시예들에서, HTC 물질들의 크기 및 모양은 동일한 사용 동안에 변한다. 여러 범위의 크기 및 모양이 동일한 제품에서 사용된다. 다양한 길고 또한 짧은 가변 종횡비 HTC 물질들은 수지 매트릭스의 열 전도성을 개선할 뿐만 아니라 잠재적으로는 개선된 물리적인 특성들 및 성능을 제공한다. 그러나, 관측되어야 하는 한 양상은, 미립자 길이가 절연 특성들을 야기할 정도로 그리 길지 않다는 것이다. 또한, 다양한 모양들 및 길이는 더욱 균일한 부피 채움 및 팩킹 밀도를 제공함으로써 HTC-물질들의 침투 안정성을 향상시킬 것이고, 그로 인해 더욱 균일한 매트릭스를 유도한다. 크기 및 모양들을 혼합할 때, 일 실시예에서, 더 긴 미립자들은 보다 로드-모양을 이루고, 반면에 더 작은 미립자들은 더 구면이고 소형 판 모양이거나 원반모양이고 심지어 입방형이다. 예컨대, HTC-물질을 포함하고 있는 수지는 10-50 nm 직경을 갖는 타원체들의 부피에 대해서 55-65%를 포함하고, 10-50 ㎛ 길이의 로드의 부피에 대해서 15-25%를 포함하며, 10-30% 부피의 수지를 갖는다.

모양에 관해서, 본 발명은 자연적으로 형성되는 것들 이외에 합성적으로 처리되는 물질들을 포함하는 가장 바람직한 실시예인 로드들을 갖는 향상된 침투를 위한 자연적인 로드들 및 소형 판을 지향하는 모양을 활용한다. 로드는 5이거나 그 이상의 평균 종횡비를 갖는 미립자로서 정의되거나, 특정 실시예에서 10 또는 그 이상의 평균 종횡비를 갖는 미립자로 정의되거나, 또는 더 특별한 실시예에서는 100보다 크지 않은 평균 종횡비를 갖는 미립자로 정의된다. 일실시예에서, 로드들의 축 길이는 10nm 내지 100 마이크론의 범위에 있다. 더 작은 로드들은 수지 매트릭스에 더 잘 침투할 것이고, 수지의 점성에 보다 적은 악영향을 줄 것이다.

많은 마이크로 미립자들은 타원 모양 및 원반 모양을 형성하는데, 이들은 특정 상황들에서는 균일하게 분포하는 능력에 있어 감소되고, 따라서 침투가 발생하는 농도를 감소시키는 집합된 섬유 구조들을 유도할 수 있다. 침투를 증가시킴으로써, 에폭시 수지의 열 특성들이 증가될 수 있거나, 또는 대안적으로는, 에폭시 수지에 추가될 필요가 있는 HTC 물질의 양이 감소될 수 있다. 또한, 향상된 침투는 회피될 응집체보다는 에폭시 수지 내에 HTC 물질의 더욱 균일한 분포를 유도하고, 원하지 않는 인터페이스들, 불완전한 미립자 젖음(wetting) 및 미세한 공간 형성을 가질 확률이 더 낮은 더욱 균일한 제품을 생성한다. 더 높은 종횡비 미립자로 형성되는 공 모양(밀집된) 집합체들 또는 응집체들보다는 마찬가지로 집합된 섬유 또는 덴드리틱(dendritic) 구조들이 향상된 열 전도성을 제공한다.

반응성 표면 기능 그룹들이 무기 코팅에 대해 고유적인 표면 그룹들로부터 형성될 수 있거나, 또는 추가적인 유기 코팅들을 적용함으로써 달성될 수 있는데, 그들 모두는 호스트 유기 매트릭스와의 화학적인 반응을 위해 이용가능하게 될 수산기, 카르복실, 아민, 에폭사이드, 실란, 비닐 및 다른 그룹들을 포함할 수 있다. 이러한 단일 또는 다중 표면 코팅들 및 표면 기능 그룹들은 다음의 방법들 중 하나를 사용하여 적용될 수 있다: 습식 화학 방법들, 플라즈마 중합체화 및 화학 기상 및 물리 기상 증착을 포함하는 비-균형 플라즈마 방법들; 스퍼터 이온 플랫팅, 및 전자 및 이온 빔 발산 방법들.

테이프 표면에 적용될 수 있는 제 3 타입의 코팅부들은 HTC 미립자들이 로딩되는 기판들이다. 상기 타입의 기판들은 폴리머들 및 폴리아미드들과 같은 운모, 유리 및 필름들과 같은 테이프 층들로서 통상 사용되는 것들이다. HTC 물질들은 기판에 분산된다. 이러한 코팅들의 두께는 일반적으로 대략 1 밀이다. 위에서 설명된 수지들과 같은 수지들이 또한 이러한 얇은 기판 층에 주입될 수 있다. 이러한 층들은 필름으로서 상업적으로 입수가능하다.

HTC 물질들은 그 위에 DLC를 직접 갖는 여러 결합들에 있어 나노, 메소 및 마이크로 크기의 필러들로 우수하게 구성된다. 나노필러들은 HTC 기판의 볼륨의 0.1-65%를 포함하고, 다른 특정 실시예에서는 나노필러들은 HTC 기판의 볼륨의 1-25%를 포함한다. 나노필러들은 많은 경우에 위에 설명된 바와 같은 수지 코팅부에 로딩되는 HTC 물질들과 동일한 물질을 갖는 카테고리의 물질들이다.

나노필러들은 대략 1-1000 nm의 크기를 갖고, 따라서 실제로는 또한 메소 및 마이크로 필러들일 수 있다. 이들은 구형의 소형 판일 수 있거나, 또는 휘스커들(whiskers), 로드들(rods) 또는 나노튜브들(nanotubes)과 같은 높은 종횡비를 가질 수 있고, 그들의 관련된 어셈블링된 형태들은 집합체들, 섬유성 덴드라이티들(fibrillar dendrites), 로프들(ropes), 번들들(bundles) 및 네트들(nets), 및 다른 형태들일 수 있다. 또한, 나노필러들은 호스트 매트릭스에 적용될 수 있는 다이아몬드형 코팅들(DLC) 및 여러 산화물들, 질화물들, 탄화물들, 혼합된 스토릭키오메트릭(stoichiomertric) 및 비-스토릭키오메트릭 결합물과 같은 고유의 코팅 물질들을 가질 수 있다. 나노, 메소 또는 마이크로 구들(spheres) 및 로드들의 결합물과 같은 나노필러들을 나노, 메소 또는 마이크로 미립자들 상의 DLC 또는 산화물 코팅과 결합하는 것이 가능하다. 다이아몬드형 코팅들과는 다른 여러 형태들의 다이아몬드 나노필러들이 존재할 수 있다는 것을 주시하는 것이 또한 중요하다. 이러한 타입의 코팅들은 또한 위에 논의된 바와 같은 수지 코팅을 위해 사용되는 수지들에 로딩되는 HTC 물질들을 위해서 사용될 수 있다.

나노필러들은 실리카, 알루미나, 마그네슘 산화물, 탄화규소, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 아연 산화물 및 다이아몬드들과 같은 나노, 메소, 및 마이크로 무기 HTC 물질들뿐만 아니라 더 높은 열 전도성을 제공하는 다른 것들을 포함한다. 이러한 물질들은 다양한 결정학적 및 형태학적 형태들을 가질 수 있으며, 직접적으로나 또는 솔벤트를 통해서 또는 운송자 액체로서 기능하는 액체 수지 시스템에서 호스트 매트릭스를 통해 처리될 수 있다. 솔벤트들 또는 저점성 수지 시스템들은 HTC 물질들이 코팅 도는 주입 처리를 통해 전달될 때, 바람직한 전달 시스템일 수 있다.

일실시예에서, 나노필러들은 덴트리머들(dentrimers)이다. 다른 실시예에서는, 그것들은 3-100 이상, 더 특정하게는 10-50의 범위의 종횡비들(평균 횡 크기와 평균 종 크기의 비율)을 갖는 높은 종횡비 미립자들을 포함하는 정의된 크기 또는 모양을 가진 나노, 메소 또는 마이크로 무기 필러들이다.

모양에 관해서, 본 발명은 자연적으로 형성되는 것들 이외에 합성적으로 처리되는 물질들을 포함하는 가장 바람직한 실시예인 로드들을 갖는 호스트 매트릭스에서 개선된 침투를 위한 자연적인 로드들 및 소형 판들을 지향하는 모양을 활용한다. 로드는 5이거나 그 이상의 평균 종횡비를 갖는 미립자로서 정의되거나, 특정 실시예에서 10 또는 그 이상의 평균 종횡비를 갖는 미립자로 정의되거나, 또는 더 특별한 실시예에서는 100보다 크지 않은 평균 종횡비를 갖는 미립자로 정의된다. 일 실시예에서, 로드들의 축 길이는 10nm 내지 100 마이크론의 범위에 있다. 더 작은 로드들은 솔벤트를 사용하여 종료된 호스트 매트릭스에 추가될 때 호스트 매트릭스에 더 잘 침투할 것이다.

일 실시예에서, 본 발명은 고열 전도성 층이 코팅된 표면인 절연 테이프를 포함하는 전기 객체에 랩핑되는 절연성 테이프를 제공한다. 적어도 그 테이프의 상단 및 하단 표면은 코팅되지만, 그러나 특정 실시예에서는 테이프의 상단, 하단 및 측면 표면들이 코팅된다. 측면 표면 코팅은 테이프들이 겹치는 방식으로 랩핑될 때의 특정 실시예이다. 전기 객체는 절연성 테이프에 의해서 랩핑되는데, 여기서 절연성 테이프는 전기 객체에 전기 절연성을 제공하고, 전기 객체는 열을 발생시킨다. 그 열은 절연성 테이프를 통해 테이프 층들 사이의 인터페이스로 이동한다. 다음으로, 고열 전도성 층은 열을 인터페이스 및 그 다음 랩에 신속히 분산시키는 기능을 한다. 이는 평면 내의 그리고 그 평면에 직각으로의 열 전송을 포함한다.

관련된 실시예에서, 고열 전도성 층의 전도도는 1-100 W/mk이고 더 특정하게는 40-80 W/mk의 범위에 있다. 전기 객체에 랩핑되는 절연성 테이프의 방사 열 전도도는 0.5-10 W/mK이고, 더 특정하게는 1-8 W/mK의 범위에 있다.

일부 실시예에서는, 고열 전도성 층은 20-200 nm의 두께를 갖는 직접 표면 코팅부이다. 상기 직접 표면 코팅부는 다이아몬드형 코팅부, 또는 혼합된 화학량론적 및 비화학량론적인 결합들을 갖는 Al₂O₃, AlN, MgO₂, ZnO, BN, Si₃N₄, SiC 및 SiO₂ 중 적어도 하나일 수 있다. 다른 실시예들에서, 고열 전도성 층은 0.05-1.0 밀의 수지 코팅부이다. 또 다른 실시예들에서, 고열 전도성 층은 고열 전도성 물질들이 로딩된 얇은 기판 층이며 0.5-3.0 밀의 두께를 갖는다. 기판 층이 운모, 유리 및 폴리머 필름으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, 고열 전도성 물질들은 실리카, 알루미나, 마그네슘 산화물, 탄화 규소, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 아연 산화물 및 1-1000 nm의 크기를 갖는 다이아몬드 및 덴드리머들로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 이러한 실시예들은 독립적으로 또는 결합되어 사용될 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은 전기 절연성 테이프의 적어도 한 표면에 고열 전도성 층이 코팅된 표면인 전기 절연성 테이프를 포함하는 전기 절연성 테이프의 표면에 고열 전도성 코팅부를 제공한다. 고열 전도성 층은 직접 표면 코팅부, 고열 전도성 물질들이 로딩되는 수지 층, 및 기판 층 중 적어도 하나를 포함한다. 전기 절연성 테이프가 겹치는 방식으로 객체에 랩핑될 때는, 전기 절연성 테이프의 층들 사이에는 인터페이스가 형성되고, 고열 전도성 층이 그 인터페이스를 따라 연속된다. 고열 전도성 층의 열 전도도는 1-100 W/mK이고, 전기 절연성 테이프의 층들 사이에서 및 인터페이스를 따라 이동하는 열 소산 속도는 고열 전도성 층에 의해서 증가된다.

일부 실시예들에서, 테이프에 주입되는 수지들은 테이프 층들 사이에 올 것이고, 따라서 위에서 설명된 인터페이스가 추가적인 수지 층을 더 포함할 수 있다. 이러한 수지 층은 연속적이거나 또는 반-연속적일 수 있다. 반-연속 층을 획득하기 위해서, 이는 수지가 주입되는 압력을 조정하는 것과 같은 다양한 기술들을 통해 달성될 수 있다. 인터페이스에서 반-연속 수지 층을 형성하기 위한 다른 기술은 인터페이스에서 수지들에 반-견고한 테이프들을 사용하는 것이다. 이는 인터페이스에서 수지 층의 더욱 제어된 분포를 가능하게 할 것이다.

다른 실시예에서, 본 발명은 테이프에 코팅되는 고열 전도성 코팅 표면을 포함하는 전기 객체에 랩핑되는 전기 절연성 테이프를 제공하는데, 여기서 테이프의 적어도 상단 표면 및 하단 표면이 코팅된다. 그 테이프의 적어도 1/4이 테이프의 그 다음 층에 의해서 랩핑되도록 하기 위해 상기 테이프는 전기 객체에 랩핑되고, 여기서 테이프 층들 간의 접촉이 인터페이스를 형성한다. 그 인터페이스는 테이프의 표면들 상에 고열 전도성 코팅부로 균일하게 이루어지고, 고열 전도성 코팅부는 혼합된 화학량론적 및 비화학량론적인 결합들을 갖는 Al₂O₃, AlN, MgO₂, ZnO, BN, Si₃N₄, SiC 및 SiO₂ 중 적어도 하나를 포함하고, 여기서 고열 전도성 층의 열 전도도는 1-100 W/mK이다.

비록 본 발명의 특정 실시예들이 상세히 설명되었지만, 당업자라면 명세서의 전체적인 개시를 통해 세부사항들에 대한 다양한 변경 및 대안이 개발될 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 기재된 특정 실시예들은 단지 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 그 청구범위의 임의의 그리고 모든 것들에 의해 제공된다.

Claims (21)

1. 전기 객체에 랩핑되는 절연성 테이프로서,

   고열 전도성 층이 표면 코팅되는 절연성 테이프 ? 상기 고열 전도성 층은 적어도 상기 절연성 테이프의 상단 표면, 하단 표면, 및 측면 표면 상에서 코팅됨 ?; 및

   상기 절연성 테이프에 의해서 랩핑되는 전기 객체 - 상기 절연성 테이프는 상기 전기 객체에 전기 절연성을 제공하고, 상기 전기 객체는 열을 발생시킴- 를 포함하고,

   상기 절연성 테이프의 랩핑은 제1 랩에서 상기 테이프의 상단 표면의 일부분이 상기 제1 랩과 그 다음 랩 사이에 인터페이스를 형성하는 상기 그 다음 랩에서 상기 테이프의 하단 표면의 적어도 일부분에 의해 접촉되도록 하는 겹침(overlap)을 형성하고,

   상기 전기 객체로부터의 열은 상기 절연성 테이프를 통해 상기 인터페이스로 이동하고, 상기 고열 전도성 층은 상기 인터페이스를 따라서 그리고 상기 그 다음 랩으로 열을 신속하게 분산시키는 기능을 하는,

   절연성 테이프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고열 전도성 층의 전도도는 1-100 W/mK인,

   절연성 테이프.
3. 제2항에 있어서,

   상기 고열 전도성 층의 열 전도도는 40-80 W/mK인,

   절연성 테이프.
4. 제1항에 있어서,

   상기 전기 객체에 랩핑되는 상기 절연성 테이프의 방사 열 전도도는 0.5-10 W/mK인,

   절연성 테이프.
5. 제4항에 있어서,

   상기 전기 객체에 랩핑되는 상기 절연성 테이프의 방사 전도도는 1-8 W/mK인,

   절연성 테이프.
6. 제1항에 있어서,

   상기 고열 전도성 층은 20-200 nm 두께의 직접 표면 코팅부인,

   절연성 테이프.
7. 제6항에 있어서,

   상기 직접 표면 코팅부는 다이아몬드형 코팅부(diamond like coating)인,

   절연성 테이프.
8. 제6항에 있어서,

   상기 직접 표면 코팅부는 혼합된 화학량론적 및 비화학량론적인 결합들을 갖는 Al₂O₃, AlN, MgO₂, ZnO, BN, Si₃N₄, SiC 및 SiO₂ 중 적어도 하나인,

   절연성 테이프.
9. 제1항에 있어서,

   상기 고열 전도성 층은 0.05-1.0 밀(mil)의 수지 코팅부이고, 상기 수지 코팅부는 3-100의 종횡비를 갖는 고열 전도성으로 코팅되는,

   절연성 테이프.
10. 제1항에 있어서,

    상기 고열 전도성 층은 고열 전도성 물질들로 로딩되는 얇은 기판 층이며, 0.5-3.0 밀의 두께인,

    절연성 테이프.
11. 제10항에 있어서,

    상기 기판 층은 운모, 유리 및 폴리머 필름으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, 상기 고열 전도성 물질들은 실리카, 알루미나, 마그네슘 산화물, 탄화 규소, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 아연 산화물 및 1-1000 nm의 크기를 갖는 다이아몬드들 및 덴드리머들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,

    절연성 테이프.
12. 제1항에 있어서,

    상기 전기 객체 상에 상기 절연성 테이프를 랩핑하는 것은 하프-랩(half-lap) 및 더블 하프-랩(double half lap) 방식 중 적어도 하나의 방식으로 랩핑되는,

    절연성 테이프.
13. 전기 절연성 테이프의 표면 상의 고열 전도성 코팅부로서,

    전기 절연성 테이프 ? 상기 전기 절연성 테이프의 적어도 한 표면 상에 고열 전도성 층으로 표면 코팅됨 ? 을 포함하고,

    상기 고열 전도성 층은 직접 표면 코팅부, 고열 전도성 물질들이 로딩되는 수지 층, 및 기판 층 중 적어도 하나를 포함하고,

    상기 전기 절연성 테이프의 층들 사이에 인터페이스가 형성되도록 상기 전기 절연성 테이프가 겹치는 방식으로 객체에 랩핑되고, 상기 고열 전도성 층은 상기 인터페이스를 따라 연속적이고,

    상기 고열 전도성 층의 열 전도도는 1-100 W/mK이고, 상기 전기 전도성 테이프의 층들 사이 및 상기 인터페이스를 따라 이동하는 열 소산의 속도는 상기 고열 전도성 층에 의해서 증가되는,

    고열 전도성 코팅부.
14. 제13항에 있어서,

    상기 고열 전도성 층은 상기 전기 절연성 테이프의 상단 표면 및 하단 표면 중 적어도 하나 상에 코팅되는,

    고열 전도성 코팅부.
15. 제14항에 있어서,

    고열 전도성 층이 상단 표면, 하단 표면 및 세로 측면 표면들 상에 코팅되는,

    고열 전도성 코팅부.
16. 제13항에 있어서,

    상기 직접 표면 코팅부는 다이아몬드형 코팅부인,

    고열 전도성 코팅부.
17. 제16항에 있어서,

    상기 직접 표면 코팅부는 혼합된 화학량론적 및 비화학량론적인 결합들을 갖는 Al₂O₃, AlN, MgO₂, ZnO, BN, Si₃N₄, SiC 및 SiO₂ 중 적어도 하나인,

    고열 전도성 코팅부.
18. 제13항에 있어서,

    상기 수지 코팅부에는 실리카, 알루미나, 마그네슘 산화물, 탄화 규소, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 아연 산화물 및 1-1000 nm의 크기를 갖는 다이아몬드들 및 덴드리머들로 구성되는 그룹으로부터 선택된 고열 전도성 물질들이 로딩되는,

    고열 전도성 코팅부.
19. 제13항에 있어서,

    상기 기판 층은 운모, 유리 및 폴리머 필름으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, 상기 고열 전도성 물질들은 실리카, 알루미나, 마그네슘 산화물, 탄화 규소, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 아연 산화물 및 1-1000 nm의 크기를 갖는 다이아몬드 및 덴드리머들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,

    고열 전도성 코팅부.
20. 전기 객체에 랩핑되는 전기 절연성 테이프로서,

    상기 테이프 상에 코팅되는 고열 전도성 코팅 표면 ? 상기 테이프의 적어도 상단 표면 및 하단 표면이 코팅됨 ? 을 포함하고,

    상기 테이프의 적어도 1/4이 그 다음 테이프 층에 의해서 랩핑되도록 상기 테이프가 상기 전기 객체에 랩핑되고, 상기 테이프의 층들 사이의 접촉이 인터페이스를 형성하며,

    상기 인터페이스는 상기 테이프의 표면들 상에 고열 전도성 코팅부로 실질적으로 균일하게 형성되고,

    상기 고열 전도성 코팅부는 혼합된 화학량론적 및 비화학량론적인 결합들을 갖는 Al₂O₃, AlN, MgO₂, ZnO, BN, Si₃N₄, SiC 및 SiO₂ 중 적어도 하나를 포함하며,

    상기 고열 전도성 층의 열 전도도는 1-100 W/mK인,

    전기 절연성 테이프.
21. 제20항에 있어서,

    상기 테이프는 상기 인터페이스에서 수지로 부분적으로 주입가능한,

    전기 절연성 테이프.

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