KR20130109206A - Ｅｍｉ 차폐용 금속 필러를 가지는 폴리머 - Google Patents

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호세 알. 수자
존 엠. 린허트
챈 에스. 청
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생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 코포레이션
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Abstract

복합 재료는 열가소성 재료 및, 열가소성 재료 내에 분산된 금속성 필러를 포함한다. 금속성 필러는 파이버, 입자 또는 이들의 조합일 수 있다. 금속성 필러는 약 3 mm 내재 약 10 mm의 범위의 길이, 및/또는 약 2 미크론 내지 약 10 미크론의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 복합 재료는 약 0.5 Ohm-cm 이하의 체적 비저항을 가질 수 있다. 복합 재료는 실링 요소의 형태일 수 있다.

Description

ＥＭＩ 차폐용 금속 필러를 가지는 폴리머{POLYMERS WITH METAL FILLER FOR EMI SHIELDING}
본 발명은 일반적으로 전자기 간섭/무선 주파수 간섭(EMI/RFI) 실링 요소들에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 EMI 차폐용 금속 파이버 충전 폴리머에 관한 것이다.
전자 잡음(EMI)과 무선 주파수 간섭(RFI)은 전자 시스템에서 바람직하지 않은 전자기 에너지의 존재이다. EMI는 전자 시스템 내에 그리고 그 주위에서 발생된 의도하지 않은 전자기 에너지로부터 초래될 수 있다. 예를 들면, 전기 배선은 약 60Hz에서 전자 잡음을 발생시킬 수 있다. 의도하지 않은 전자기 에너지의 다른 공급원은 열잡음(thermal noise), 번개, 및 정전기 방전을 포함할 수 있다. 게다가, EMI는 라디오와 텔레비전 방송에 사용되는 무선 신호, 휴대폰과 같은 무선 통신 시스템, 및 무선 컴퓨터 네트워크와 같은 의도적인 전자기 에너지로부터 초래될 수도 있다.
EMI의 제거는 전자 시스템의 설계에 중요하다. 차폐 및 필터링의 사용뿐만 아니라 시스템 내의 구성요소들의 배치는 다른 시스템을 간섭할 수 있는 전자 시스템에 의해 발생된 EMI뿐만 아니라 전자 시스템의 기능을 간섭하는 EMI를 제어하고 감소시키는 것을 가능하게 한다. 차폐 및 필터링의 효과는 차폐 물질들이 함께 결합되는 방법에 의해 좌우된다. 조인트, 심(seam), 및 갭과 같은 인클로저(enclosure) 내의 전기적 불연속부 모두는 차폐를 통과할 수 있는 EMI의 주파수와 양에 영향을 미친다.
제1 양상에서, 복합 재료는 열가소성 재료 및 금속 입자들, 금속 파이버 필러, 또는 이들의 조합과 같은 하나 이상의 금속성 필러들을 포함한다. 금속성 필러는 열가소성 재료 내에 분산될 수 있다. 복합 재료는 약 0.5 Ohm-cm 이하의 체적 비저항을 가질 수 있다.
제2 양상에서, 실링 요소는 여기에서 설명된 바와 같은 열가소성 재료와 금속성 필러로 이루어진 복합 재료를 포함할 수 있다. 금속성 필러는 열가소성 재료 내에 분산될 수 있고 약 3 mm 내지 약 10 mm의 범위의 길이, 및 약 5 미크론의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 복합 재료는 약 0.5 Ohm-cm 이하의 체적 비저항을 가질 수 있다.
제3 양상에서, 시스템은 제1 요소와 제2 요소, 및 제1 요소와 제2 요소 사이에 배치되는 실링 요소를 포함할 수 있다. 실링 요소는 열가소성 재료와 금속성 필러로 이루어진 복합 재료를 포함할 수 있다. 금속성 필러는 열가소성 재료 내에 분산될 수 있고 약 3 mm 내지 약 10 mm의 범위의 길이, 및 약 1 미크론 내지 약 10 미크론의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 복합 재료는 약 0.5 Ohm-cm 이하의 체적 비저항을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 열가소성 재료는 폴리케톤, 폴리에틸렌, 열가소성 플루오로폴리머, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 열가소성 플루오로폴리머는 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 및 비닐리덴 플루오라이드의 터폴리머(THV), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 코폴리머(ETFE), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌 코폴리머(ECTFE), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 폴리케톤은 폴리에테르케톤(PEK), 폴리 에테르 에테르케톤(PEEK), 폴리아릴 에테르 케톤(PAEK), 폴리에테르 케톤 케톤(PEKK), 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 예시적인 폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 고 분자량 폴리에틸렌(HMWPE), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 가교결합 폴리에틸렌(PEX), 고밀도 가교결합 폴리에틸렌(HDXLPE), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
제1 양상의 다른 실시예에서, 금속 파이버 필러는 약 2 mm 내지 약 20 mm의 범위의 길이, 예를 들면, 약 3 mm 내지 약 10 mm의 범위의 길이, 심지어 약 4 mm 내지 약 8 mm의 범위의 길이를 가질 수 있다. 게다가, 금속 파이버 필러는 약 1 미크론 내지 약 25 미크론의 범위의 직경, 예를 들면, 약 3 미크론 내지 약 15 미크론의 범위, 심지어 약 5 미크론 내지 약 10 미크론의 범위의 직경을 가질 수 있다. 금속 파이버는 또한 폴리머계 재료와 혼합된 혼합물로서 금속 입자들과 다양한 비율로 조합될 수도 있다.
다른 실시예에서, 복합 재료는 약 0.4 이하의 마찰계수, 예를 들면, 약 0.2 이하, 심지어 약 0.15 이하의 마찰계수를 가질 수 있다. 게다가, 복합 재료는 약 3% 내지 약 15%의 범위 내의 부하 하의 변형을 가질 수 있다. 게다가, 복합 재료는 약 5 ksi로부터 약 2000 ksi 이상까지, 예를 들면, 약 12 ksi 내지 약 900 ksi의 범위의 영률(Young? Modulus)을 가질 수 있다.
또 다른 실시예에서, 복합 재료는 추가적인 필러를 포함할 수 있다. 추가적인 필러는 금속, 금속 합금, 전도성 탄소질 재료, 세라믹, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 전도성 필러일 수 있다. 특정한 실시예에서, 복합 재료는 대체로 실리카 및 실리케이트 필러가 없을 수 있다.
첨부한 도면들을 참조함으로써, 본 발명은 보다 잘 이해될 수 있고, 이의 수많은 특징들과 이점들은 본 기술분야의 기술자들에게 명백해질 수 있다.
도 1은 복합 재료의 일 실시예의 개략도이다.
도 2는 복합 재료를 가지는 실링 요소의 일 실시예의 등각도이다.
도 3은 복합 재료를 가지는 실링 요소를 포함하는 시스템의 측면 단면도이다.
상이한 도면들에서 동일 참조 부호의 사용은 유사하거나 동일한 항목들을 가리킨다.
일 실시예에서, EMI/RFI 실링 요소는 인클로저에서 갭을 통과하는 무선 주파수 간섭에 의해 야기되는 전자기 잡음을 감소시킬 수 있다. EMI/RFI 개스킷은 폴리머와 폴리머 내에 분산된 금속 파이버 필러를 포함하는 복합 재료를 포함할 수 있다.
도 1은 예시적인 복합 재료(100)를 도시한다. 복합 재료(100)는 폴리머(102)와 필러(104)를 포함한다. 일 실시예에서, 폴리머(102)는 엔지니어링 또는 고성능 열가소성 폴리머와 같은 열가소성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 열가소성 재료는 폴리케톤, 폴리아라미드, 열가소성 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리페닐렌 설폰, 폴리아미드이미드, 초고분자량 폴리에틸렌, 열가소성 플루오로폴리머, 폴리아미드, 폴리벤즈이미다졸, 액정 폴리머, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
특정한 실시예에서, 열가소성 재료는 열가소성 플루오로폴리머, 폴리에틸렌, 및 폴리케톤일 수 있다. 폴리케톤은 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르 케톤(PEK), 폴리에테르 케톤 케톤(PEKK), 폴리아릴 에테르 케톤(PAEK), 폴리에테르 케톤 에테르 케톤 케톤, 이들의 유도체, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 열가소성 플루오로폴리머는 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 및 비닐리덴 플루오라이드의 터폴리머(THV), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 코폴리머(ETFE), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌 코폴리머(ECTFE), 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 폴리에틸렌의 예는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 고분자량 폴리에틸렌(HMWPE), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 가교겹합 폴리에틸렌(PEX), 고밀도 가교결합 폴리에틸렌(HDXLPE), 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 다른 열가소성 수지는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 퍼플루오로알콕시(PFA) 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다.
게다가, 열가소성 재료들 대신에 열경화성 재료들이 사용될 수 있다. 열경화성 재료들은 폴리이미드, 폴리에스테르 등, 또는 이들의 조합들과 같은 폴리머들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 필러(104)는 금속성 파이버, 입자 또는 분말을 포함할 수 있다. 예를 들면, 필러(104)의 몇몇의 실시예들은 니켈 입자들 또는 분말을 포함한다. 다른 실시예들은 은-코팅 주석을 포함한다. 또는, 금속성 파이버는 스테인리스강 파이버, 청동 파이버, 알루미늄 파이버, 니켈 파이버, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 금속성 파이버는 약 2 mm 내지 약 20 mm의 범위의 길이, 예를 들면, 약 3 mm 내지 약 10 mm의 범위, 심지어 약 4 mm와 약 8 mm 사이의 범위의 길이를 가질 수 있다. 게다가, 금속성 파이버는 약 1 미크론 내지 약 25 미크론의 범위의 직경, 예를 들면, 약 3 미크론 내지 15 미크론의 범위, 심지어 약 5 미크론 내지 약 10 미크론의 범위의 직경을 가질 수 있다. 몇몇의 실시예들에서, 필러는 복합 재료의 약 40 중량% 내지 약 60 중량%를 포함할 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 복합 재료는 적어도 약 15.0 중량%의 금속 파이버 필러를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복합 재료는 적어도 약 20.0 중량%의 금속 파이버 필러, 예를 들면, 적어도 약 25.0 중량%, 적어도 약 30.0 중량%, 또는 심지어 적어도 약 35.0 중량%의 금속 파이버 필러를 포함할 수 있다.
금속 파이버는 복합 재료를 통과하는 전류의 능력을 증가시킬 수 있고 복합 재료의 비저항을 감소시킬 수 있다. 일 실시예에서, 복합 재료는 약 10 Ohm-cm 이하, 약 5 Ohm-cm 이하, 약 1 Ohm-cm 이하, 약 0.5 Ohm-cm 이하의 체적 비저항, 예를 들면, 약 0.1 Ohm-cm 이하, 약 0.05 Ohm-cm 이하, 심지어는 약 0.01 Ohm-cm 이하의 체적 비저항을 가질 수 있다. 특정한 실시예에서, 체적 비저항은 적어도 약 0.00001 Ohm-cm일 수 있다.
추가적인 실시예에서, 복합 재료는 추가적인 전도성 필러들, 예를 들면, 금속과 금속 합금, 전도성 탄소질 재료, 붕소화물과 탄화물과 같은 세라믹, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이런 재료들은 파이버 또는 입자의 형태일 수 있다.
일 예에서, 금속과 금속 합금은 청동, 알루미늄, 금, 니켈, 은, 이들의 합금, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 전도성 탄소질 재료의 예는 탄소 파이버, 일정 크기의 탄소 파이버, PAN 탄소 파이버, 탄소 나노튜브, 탄소 나노파이버, 카본 블랙, 흑연, 압출 흑연 등을 포함한다.
게다가, 전도성 탄소질 재료는 탄소 파이버 및 은, 니켈 등과 같은 증착 금속들로 코팅된 폴리머 파이버를 포함할 수 있다. 세라믹의 예는 붕소화물과 탄화물을 포함할 수 있다. 게다가, 세라믹은 코팅되거나 도핑된(doped) 세라믹일 수 있다. 특정한 실시예에서, 전도성 필러는 복합 재료 내에 미세하게 분산될 수 있다. 전도성 필러는 복합 재료의 전도성을 증가시키는데 사용될 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 복합 재료는 적어도 약 20.0 중량%의 전도성 필러들(금속 파이버 필러와 추가적인 전도성 필러)의 전체 양을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복합 재료는 적어도 약 30.0 중량%, 예를 들면, 적어도 약 40.0 중량%, 적어도 약 50.0 중량%, 적어도 약 60 중량%, 또는 심지어 적어도 약 70.0 중량%의 전도성 필러들의 전체 양을 포함할 수 있다. 그러나, 너무 많은 비저항 조정제는 물리적 또는 기계적 특성들에 악영향을 끼칠 수 있다. 이와 같이, 전도성 필러들의 전체 양은 약 95.0 중량% 이하, 예를 들면, 약 90.0 중량% 이하, 또는 약 85.0 중량% 이하일 수 있다. 다른 예에서, 복합 재료는 약 75.0 중량% 이하의 전체 전도성 필러를 포함할 수 있다. 특정한 실시예에서, 복합 재료는 약 40.0 중량% 내지 약 75.0 중량%의 범위, 예를 들면, 약 50.0 중량% 내지 약 75.0 중량%, 또는 심지어 약 60.0 중량% 내지 약 75.0 중량%의 범위의 전도성 필러의 전체 양을 포함한다.
게다가, 복합 재료는 예를 들면, 안료, 살충제, 난연제, 산화방지제 등과 같은, 폴리머에 대해 특정한 성질들을 부여하기 위한 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 예시적인 안료는 유기 및 무기 안료를 포함한다.
몇몇의 실시예들에서, 복합 재료는 금속 파이버 필러들과 다른 전도성 필러들 사이의 전도성을 감소시킬 수 있는 비전도성 실리카 필러들이 대체로 없을 수 있다. 실리카 필러의 예는 실리카, 침전 실리카, 알루미나 실리케이트들, 또한 발열성 실리카로 불리는 열적 실리카(thermal silica), 및 비발열성 실리카를 포함할 수 있다. 실리카는 혼합하기 어려운 재료의 분산을 개선시키기 위해 적은 양으로 사용될 수 있다.
특정한 실시예에서, 복합 재료는 비교적 낮은 마찰 계수를 가질 수 있다. 예를 들면, 복합 재료의 마찰 계수는 약 0.4 이하, 예를 들면, 약 0.2 이하, 심지어 약 0.15 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 복합 재료는 비교적 강성이 있는 재료일 수 있다. 영률은 복합 재료의 강성의 척도일 수 있고, 이런 재료의 샘플에 대한 인장 시험 중에 응력-변형 곡선의 기울기로부터 결정될 수 있다. 복합 재료는 약 5 ksi로부터 2000 ksi 이상까지의 영률을 가질 수 있다. 일반적으로, 복합 재료는 약 12 ksi 내지 약 900 ksi의 영률을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 복합 재료는 변형에 견딜 수 있다. 부하 하의 변형은 복합 재료의 변형에 대한 저항의 척도일 수 있고, 2000 시간 동안 복합 재료의 샘플에 부하를 가하고 이런 샘플의 높이의 손실을 측정함으로써 ASTM D-621에 따라 결정될 수 있다. 복합 재료는 약 3% 내지 약 15%의 범위 내의 부하 하의 변형을 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 양상에 따른 예시적인 실링 요소(200)를 나타낸다. 실링 요소(200)는 시일(seal), 개스킷, 백업 링 등을 포함할 수 있고, 실링 장치 또는 시스템에 대한 구조적 지지 요소로서 작용을 한다. 예를 들면, 실링 요소(200)는 외부면(204)과 링을 관통하는 개구부(208)를 한정하는 내부면(206)을 가지는 링(202)을 포함할 수 있다.
개스킷(200)은 EMI/RFI를 감소시키고 화학적 저항성 환경 시일을 제공하기 위해 전자 시스템에 사용될 수 있다. 특정한 실시예에서, 개스킷(200)은 몸체와 뚜껑 사이와 같은 전자 인클로저의 두 개의 부분들 사이에 배치될 수 있다. 다른 특정한 실시예에서, 낮은 마찰 계수를 가지는 개스킷(200)이 정지 요소와 회전 요소 사이에 사용될 수 있다.
도 3은 예시적인 시스템(300)을 도시한다. 시스템(300)은 정지 요소(302)와 회전 요소(304)를 포함할 수 있다. 회전 요소(304)는 정지 요소(302)에 대해 회전될 수 있다. 시스템(300)은 정지 요소(302)와 회전 요소(304) 사이에 배치되는 환형 시일과 같은 실링 요소(306)를 더 포함할 수 있다. 실링 요소(306)는 실링 요소(200)와 유사할 수 있다. 일 실시예에서, 실링 요소(306)는 먼지에 의한 것과 같은 환경 오염물질, 물, 화학물질들, 기체들 등이 정지 요소(302)와 회전 요소(304) 사이의 갭을 통해 시스템으로 유입되거나 유출되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 게다가, 실링 요소(306)는 시스템에 영향을 끼치거나 시스템으로부터 발산되는 EMI/RFI를 감소시키는 역할을 할 수 있다.
복합 재료를 제조하는 방법으로 가면, 금속 파이버는 혼합된 분말을 형성하기 위해 폴리머 재료와 조합될 수 있다. 특정한 실시예에서, 폴리머 재료는 폴리케톤, 폴리에틸렌, 또는 열가소성 플루오로폴리머와 같은 열중합체(thermopolymer)일 수 있다. 열중합체는 분말 또는 펠릿의 형태로 첨가될 수 있고, 예를 들면, 브라벤더 믹서(Brabender mixer) 또는 패터슨 켈리 혼합기(Patterson Kelley blender)에서 혼합되거나, 예를 들면, 해머 밀에서 드라이 밀링과 같은 밀링을 함으로써 금속 파이버와 혼합될 수 있다. 스테인리스강 파이버와 같은 파이버의 존재는 열가소성 재료, 복합 재료, 시일 요소, 또는 시스템을 압출 가능하지 않게 할 수 있다.
혼합된 분말은, 예를 들면, 금형으로 프레싱함으로써 원하는 형상으로 성형될 수 있다. 이런 과정에서, 금형 온도는 주위 온도이거나 필요에 따라 특정 용융 온도까지 승온될 수 있다. 게다가, 혼합된 분말은 금형 내에서 소결되거나, 소결 전에 금형으로부터 제거될 수 있는 그린 몸체(green body)를 형성하기 위해 가열되거나 그렇지 않으면 함께 본딩될 수 있다. 게다가, 복합 재료는 시일 몸체(seal body)를 형성하기 위해 성형 후에 기계 가공되거나, 시트를 제조하기 위해 스카이빙될 수 있다.
특정한 실시예에서, 혼합된 분말은 금형에 압축되고 소결될 수 있다. 소결 후에, 금형은 소결 오븐으로부터 제거될 수 있고 복합 재료가 승온된 온도로 유지되는 동안에 추가적인 압축을 받을 수 있다. 냉각 후에, 복합 재료는 잉여 재료를 제거하고 개스킷 또는 시일 같은 원하는 최종 형상을 제조하기 위해 기계 가공될 수 있다.
예들
샘플들은 체적 비저항을 결정하기 위해 ASTM D 991, ASTM D 4496, 또는 Mil DTL 83528-C에 따라 테스트된다. 결과들은 표 1에 제공된다.
비교 샘플 1은 (Saint-Gobain으로부터 상업적으로 이용 가능한) Fluoralloy A56이고 PTFE와 탄소 필러를 포함한다.
샘플 1은 금속 파이버 필러(35 중량%), 탄소 필러(5 중량%), 및 PTFE(60 중량%)를 혼합함으로써 제조된다. 금속 파이버 필러는 금속 파이버들을 분리하기 위해 패터슨 켈리 혼합기에서 혼합된다. 탄소 필러와 PTFE가 금속 파이버 필러에 첨가되고 패터슨 켈리 혼합기로 함께 혼합된다. 그 결과로 나온 혼합된 분말은 샘플 1을 형성하기 위해 압축 성형되고 소결된다.
체적 비저항(Ohm-cm) 부하 하의 변형(%) 영률
비교 샘플 1 4.15 10 120 ~ 150 ksi
샘플 1 0.13 14 최소 185 ksi
일반적인 설명이나 예들에서 위에서 설명된 모든 작용들이 요구되지는 않는다는 것, 특정한 작용의 일부분이 요구되지 않을 수 있다는 것, 및 하나 이상의 추가적인 작용들이 설명된 것들에 추가하여 실행될 수 있다는 것에 주목하라. 게다가, 작용들이 열거된 순서는 반드시 이들이 실행되는 순서일 필요는 없다.
이전의 명세서에서, 개념들이 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 기술분야의 통상의 기술자는 아래의 청구항들에 설명된 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형들과 변경들이 만들어질 수 있다는 것을 인정한다. 따라서, 명세서와 도면들은 제한적인 의미라기보다는 오히려 예시적인 의미로 간주되어야 하고, 이러한 모든 변형들은 본 발명의 범위의 내에 포함되도록 의도된다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함하다(includes)", "포함하는(including)", "가지다", "가지는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 커버하도록 의도된다. 예를 들면, 특징들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 이들의 특징들만으로 제한될 필요는 없지만, 명시적으로 열거되지 않거나 이와 같은 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 내재된 다른 특징들을 포함할 수 있다. 게다가, 반대로 명시적으로 언급되지 않는다면, "또는"은 "포괄적인 또는"을 가리키고 "배타적인 또는"을 가리키지 않는다. 예를 들면, 조건 A 또는 B는 다음 중의 임의의 하나에 의해 만족된다: A가 참이고(또는 존재하고) B가 거짓이며(또는 존재하지 않으며), A가 거짓이고(또는 존재하지 않고) B가 참이며(또는 존재하며), A와 B 모두가 참이다(또는 존재한다).
또한, "하나의(a)" 또는 "하나의(an)"는 여기에서 설명된 요소들과 구성요소들을 설명하기 위해 사용된다. 이는 단지 편의상 그리고 본 발명의 범위의 일반적인 의미를 부여하기 위해서 행해진다. 본 명세서는 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 읽혀져야 하고, 다른 것을 의미한다는 것이 명백하지 않다면 단수는 또한 복수를 포함한다.
이익들, 다른 이점들, 및 문제들의 해결 방안들이 특정한 실시예들에 대해 위에서 설명되었다. 그러나, 이익들, 이점들, 문제들에 대한 해결 방안들, 및 임의의 이익, 이점, 또는 해결 방안이 발생되게 하거나 더 현저해지게 할 수 있는 임의의 특징(들)은 임의의 청구항들 또는 모든 청구항들의 중요하거나, 요구되거나, 본질적인 특징으로 해석되지 않아야 한다.
명세서를 읽은 후에, 숙련된 기술자들은 명료성을 위해 개별 실시예들의 맥락에서 여기에서 설명된 몇몇의 특징들이 또한 단일의 실시예로 조합하여 제공될 수 있다는 것을 인정할 것이다. 이와 반대로, 간결성을 위해 단일 실시예의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 개별적이거나 임의의 하위 조합으로 제공될 수 있다. 게다가, 범위들에서 기술된 값들에 대한 언급은 그 범위 내의 각각의 값 및 모든 값을 포함한다.

Claims (17)

  1. 열가소성 재료;
    상기 열가소성 재료 내에 분산되는 금속성 파이버 필러로서, 약 2 mm 내지 약 20 mm범위의 길이를 가지는 상기 금속성 파이버 필러를 포함하는 복합 재료로서;
    상기 복합 재료는 약 0.5 Ohm-cm 이하의 체적 비저항을 가지는, 복합 재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복합 재료는 실링 요소를 형성하는, 복합 재료.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복합 재료는 시스템의 일부분을 형성하고,
    상기 시스템은:
    제1 요소;
    제2 요소; 및
    상기 제1 요소와 제2 요소 사이에 있는 실링 요소로서, 상기 복합 재료를 포함하는 상기 실링 요소를 포함하는, 복합 재료.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속성 파이버 필러는 상기 복합 재료를 압출 가능하지 않게 하는, 복합 재료.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합 재료는 금속성 입자들을 더 포함하는, 복합 재료.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속성 입자들은 약 1 미크론 내지 약 25 미크론의 범위의 직경을 가지는, 복합 재료.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 금속성 입자들은 약 1 미크론 내지 약 10 미크론의 범위의 평균 입자 크기를 가지는, 복합 재료.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 체적 비저항은 약 0.1 Ohm-cm 이하인, 복합 재료.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합 재료는 약 0.4 이하의 마찰 계수를 가지는, 복합 재료.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합 재료는 약 3% 내지 약 15%의 범위의 부하 하의 변형을 가지는, 복합 재료.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합 재료는 적어도 약 5 ksi의 영률을 가지는, 복합 재료.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합 재료는 약 12 ksi 내지 약 900 ksi의 범위의 영률을 가지는, 복합 재료.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속, 금속 합금, 전도성 탄소질 재료, 세라믹, 또는 이들의 임의의 조합을 더 포함하는, 복합 재료.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 재료는 폴리케톤, 폴리에틸렌, 열가소성 플루오로폴리머, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 복합 재료.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 폴리케톤은 폴리에테르케톤(PEK), 폴리 에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리아릴 에테르 케톤(PAEK), 폴리에테르 케톤 케톤(PEKK), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하고;
    상기 폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 고분자량 폴리에틸렌(HMWPE), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 가교 결합 폴리에틸렌(PEX), 고밀도 가교 결합 폴리에틸렌(HDXLPE), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하며;
    상기 열가소성 플루오로폴리머는 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 및 비닐리덴 플루오라이드의 터폴리머(THV), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 코폴리머(ETFE), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌 코폴리머(ECTFE), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 복합 재료.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속성 파이버는 스테인리스강, 니켈, 은-코팅 주석, 또는 이들의 조합을 포함하는, 복합 재료.
  17. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 길이는 약 3 mm 내지 약 10 mm의 범위에 있는, 실링 요소.
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