[发明专利]将材料层施用至非金属基底表面的方法

说明书

技术领域

本发明涉及非金属基底，更具体地涉及用于施用材料至非金属基底表面的方法。该材料可以是电绝缘的，附加以改进导热性和/或附加以赋予非金属基底一定水平的导电性。

本发明也涉及复合材料的制造，其中多个层一起放置以获得具有特定性能的最终产品。使用冷喷雾方法，可以使用不适于使用现有标准方法例如造纸和/或溶剂转移(solvent transfer)进行加工的材料来开发复合结构。

背景技术

电绝缘材料在非金属基底上的应用是众所周知的，特别是用于位于相邻导体表面之间的非金属基底，例如发电机中的相邻绕组。然而，用于将电绝缘材料施用在非金属基底的方法可以变化。

开发用于将电绝缘材料施用至非金属基底的新的和有用的方法将是有利的。

附图说明

在以下说明中利用参考附图对本发明进行说明，其中所述附图示出了：

图1示出了根据本发明用于将电绝缘材料层施用至导体表面的冷喷雾系统的一示例性实施方式的示意图；

图2示出了图1中所示出的施用至导体表面的电绝缘层的一示例性实施方式的示意图；

图3示出了图1中所示的施用至导体表面的另一电绝缘层的一示例性实施方式的示意图；

图4示出了图1中所示的系统的喷雾速度对喷雾温度的图示以及用于各喷雾速度和喷雾温度的合格材料；

图5示出了根据本发明用于将材料层施用至非金属基底表面的系统的一示例性实施方式的示意图；

图6示出了图5中所示的施用至非金属基底表面的材料层的一示例性实施方式的示意图；

图7示出了图5中所示的施用至非金属基底表面的导电或半导材料层的一示例性实施方式的示意图；以及

图8示出了图5中所示的系统的喷雾速度对喷雾温度的图示以及用于各喷雾速度和喷雾温度的合格材料。

发明详述

本发明提供了用于将材料层施用至非金属基底表面以增强非金属基底性能特性的方法。所述方法的一实施方式涉及施用玻璃衬背(glass backing)至非金属基底，以及冷喷雾复数个云母颗粒至玻璃衬背的表面上。所述方法的另一实施方式涉及提供用于非金属基底的玻璃衬背，以及冷喷雾复数个氮化硼(BN)颗粒至玻璃衬背表面上。

通过所述方法提供传导带(conductive tape)，该传导带包括绝缘材料的第一层。该第一层由衬背形成，其中所述衬背包括基于纤维的衬背或聚合物衬背（其具有弹性和柔性性能以用于以卷曲形式贮存）以及云母颗粒或氮化硼颗粒的层。该传导带还包括置于颗粒层上方的第二层，其中所述第二层由电导体材料形成。

现在将详细参考和本发明一致的实施方式，其实例在附图中进行说明。附图中所使用的相同参考数字指代相同或类似的部件。本发明的实施方式讨论“冷喷雾”过程。该过程包括颗粒以所选速度和/或所选温度在目标表面的方向上加速或推进。在常规系统中，涂层材料的颗粒以相对较高速度和较高温度向目标金属表面加速，所述目标金属表面较硬，以及可以经受住具有高速度和高温度的加速的颗粒，而不会被损坏（例如）。根据本发明的实施方式，非金属颗粒向金属基底或非金属基底(其在低于相应速度和温度阈值的所选速度和所选温度时具有较柔软、低温的特征)加速。这些基底具有如下特征：在室温时具有较柔软表面，例如具有延展性，从而使得颗粒碰撞通常是无弹性的，从而允许颗粒粘附至表面，而非从表面偏离。如果非金属颗粒是以超过速度和温度阈值的速度冷喷雾在目标表面，非金属颗粒不会粘附至目标基底表面，且可能损坏或穿透目标基底表面。例如，图1中所示的本发明实施方式描述了冷喷雾方法，其用于朝向导体或金属基底的表面加速非金属颗粒，以在导体表面上形成电绝缘层。在另一实例中，图5中所示的本发明实施方式描述了冷喷雾方法，其用于朝向非金属基底的表面加速非金属颗粒，以增强基底的性能特性。如上所述，本发明的实施方式中使用的金属基底和非金属基底具有较柔软、低温特征(即，在室温时具有较柔软表面，从而使得颗粒碰撞是无弹性的)。在一示例性实施方式中，如下所讨论的，以低于相应温度和速度阈值的温度和速度在基底处喷雾非金属颗粒，可以使用多种类型的非金属颗粒，且非金属颗粒以无弹性碰撞粘附至基底。但是，本发明实施方式中所讨论的冷喷雾方法不限于小于相应温度和速度阈值的温度和速度参数。