具薄膜的基材单元的制法及具薄膜的基材单元的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种具薄膜的基材单元的制法及具薄膜的基材单元，该制法为：将塑泥微米粉末和塑泥纳米粉末混合而制备成塑泥前产物，接着进行搅拌混合、辊压整平及模具塑形，再接着将模具塑形的塑泥烧结成基材，接着以微米或纳米粉末的散热薄膜材料或导电薄膜材料，混合稳定剂及溶剂而制备成薄膜前产物，接着将薄膜前产物以喷嘴配合气相喷雾的方式喷入气体抽取设备，再以气体抽取设备将微米以下的气体粒子状态的薄膜前产物均匀附着至基材表面，再置入烤炉内烧结成散热薄膜或导电薄膜。本发明可提供一种小体积且可达到足够散热或导电（导热）需求的基材表面形成薄膜的成品。
【专利说明】
具薄膜的基材单元的制法及具薄膜的基材单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可用于导电或是导热的小体积装置，尤指一种具薄膜的基材单元的制法及其成品。
【背景技术】
[0002]目前的电子装置产业已迈入高功率又轻薄短小的时代，最常见的是近几年来很受欢迎的LED (Light Emitting D1de)照明装置，由于具有小体积、反应速度快以及低污染等优点，目前已被广泛应用于各种产品。
[0003]为了不使过多的热量影响电子装置的使用寿命，通常会在电子装置的表面设置散热鳍片，使过量的热可传递至散热鳍片再传至外界，以减低高温对电子装置的影响，但是由于鳍片的散热效率和表面积的大小有关，因此，如何在较小的空间中达到足够的散热需求便成了有待改进的问题。
[0004]另外，在箱式炉、台车炉、网带炉或是滚筒炉等装置中，通常都是利用电阻丝加热板进行加热，而现有电阻丝加热板是由陶瓷管、电阻丝以及纤维模块组合组合而成，使用时是将电组丝通电，使电阻丝通电后产生的热由陶瓷管以及纤维模块传出，但由于电阻丝的体积较大，造成电阻丝加热板整体的体积亦较大，因此如何缩小体积又可达到足够的导热需求变成为有待改进的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种具薄膜的基材单元的制法及具薄膜的基材单元，解决现有鳍片体积较大，较难在较小的空间中达到足够的散热需求，以及现有电阻丝加热板体积较大的问题。
[0006]为达上述目的，本发明提供一种具薄膜的基材单元的制法，其包括有:
[0007]制备塑泥前产物:以一种以上的塑泥微米粉末以及一种以上的塑泥纳米粉末混合，制备成塑泥前产物，其中，塑泥微米粉末与塑泥纳米粉末各约占塑泥前产物的重量百分率 10% 至 90% ；
[0008]搅拌混合:加入约占塑泥前产物重量百分率40%至60%的水，并与塑泥前产物充分搅拌形成塑泥；
[0009]辊压整平:将塑泥以辊轮加压整平；
[0010]模具塑形:将整平后的塑泥置入模具内塑形；
[0011]基材成型:将模具塑形后的塑泥，置入烤炉内以80°C至2100°C的温度进行烧结以形成基材；
[0012]制备薄膜前产物:以一种以上微米或纳米粉末的散热薄膜材料或是一种以上微米或纳米粉末的导电薄膜材料，混合稳定剂以及稀释溶剂而成薄膜前产物，其中，稳定剂约为散热薄膜材料或导电薄膜材料总重量的3%至10%，稀释溶剂至少约为散热薄膜材料或导电薄膜材料总重量的250% ；
[0013]薄膜喷雾:将薄膜前产物以喷嘴配合气相喷雾的方式喷入气体抽取设备，再以气体抽取设备将微米以下的气体粒子状态的薄膜前产物均匀附着于基材表面；
[0014]薄膜成型:将表面喷涂薄膜前产物的基材，置入烤炉内以80°C至1600°C的温度进行烧结以形成薄膜。
[0015]所述的具薄膜的基材单元的制法，其中塑泥微米粉末以及塑泥纳米粉末为天然矿石、氧化物、氮化物、碳化物或是硫化物。
[0016]所述的具薄膜的基材单元的制法，其中微米或纳米粉末的散热薄膜材料为天然矿石粉、金属粉、氧化物粉、氮化物粉或是碳化物粉，稀释溶剂约为薄膜材料总重量的250%至350%。
[0017]其中，微米或纳米粉末的散热薄膜材料为天然矿石粉、金属粉、氧化物粉、氮化硅粉或是碳化硅粉，稀释溶剂为薄膜材料总重量的250%至350%。
[0018]所述的具薄膜的基材单元的制法，其中微米或纳米粉末的导电薄膜材料为天然矿石粉或金属粉，稀释溶剂约为薄膜材料总重量的250%至450%。
[0019]为达所述目的，本发明提供一种具薄膜的基材单元，其包括:
[0020]一基材；以及
[0021]一薄膜，其是以所述的制法结合于该基材的表面，且成分为天然矿石粉、金属粉、氧化物粉、氮化物粉或是碳化物粉；其中该基材的成分为天然矿石、氧化物、氮化物、碳化物或是硫化物。
[0022]为达所述目的，本发明提供一种具薄膜的基材单元，其包括:
[0023]一基材；以及
[0024]一薄膜，其是以所述的制法结合于该基材的表面，且成分为天然矿石粉或是金属粉；其中该基材的成分为天然矿石、氧化物、氮化物、碳化物或是硫化物。
[0025]借由上述的技术手段，本发明可达到下列功效增进:
[0026]1、本发明的基材体积小，基材表面的薄膜厚度亦很薄，且薄膜可视使用者需求以散热薄膜材料或是导电薄膜材料所制成，因此可在缩小整体体积的情况下达到足够的散热或是导热需求。
[0027]2、若薄膜为导电薄膜，由于体积比现有电阻丝加热板的体积小，所以通电过程中产生的电磁波几乎可忽略。
[0028]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明较佳实施例的操作流程图。
[0030]图2为本发明第一较佳实施例的外观示意图。
[0031]图3为本发明第一较佳实施例的剖面示意图。
[0032]图4为本发明第二较佳实施例的外观示意图。
[0033]其中，附图标记:
[0034]10基材 20薄膜
【具体实施方式】
[0035]为能详细了解本发明的技术特征以及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，兹进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如后:
[0036]本发明所提出的具薄膜的基材单元的制法的较佳实施例如图1所示，其包括有下列步骤:制备塑泥前产物、搅拌混合、辊压整平、基材成型、制备薄膜前产物、薄膜喷雾以及薄膜成型，其中:
[0037]制备塑泥前产物:以一种以上微米等级的塑泥微米粉末以及一种以上纳米等级的塑泥纳米粉末混合，以制备塑泥前产物，其中，塑泥微米粉末约占塑泥前产物的重量百分率10%至90%，塑泥纳米粉末约占塑泥前产物的重量百分率10%至90%，其中，塑泥微米粉末与塑泥纳米粉末的成分可以为天然矿石、氧化物、氮化物、碳化物或是硫化物；
[0038]其中，天然矿石可以为陶土、硅石黏土、钻石、宝石、碳粉、硅灰石、钠长石、钾长石、莫莱石、滑石或是黏土，氧化物可以为氧化锆、氧化铝、氧化铁、氧化硅、氧化镁、氧化锰或是氧化锌，氮化物可以为氮化硅、氮化铝、氮化硼或是氮化钛，碳化物可以为碳化硅、碳化钛或是碳化钨，硫化物可以为硫化锌；
[0039]搅拌混合:加入约占塑泥前产物重量百分率40%至60%的水，并与塑泥前产物充分均匀搅拌以形成塑泥；
[0040]辊压整平:将塑泥以辊轮加压整平，使塑泥的密度均匀；
[0041]模具塑形:将整平后的塑泥置入模具内塑形，模具可以为各式形状，例如:方形、圆形、菱形、三角形的板状、柱状或是管状；
[0042]基材成型:将模具塑形后的塑泥，置入烤炉内以80°C至2100°C的温度进行烧结以形成基材，其中，由于天然矿石、氧化物、氮化物、碳化物或是硫化物等材料，烧结后皆具有高熔点、高硬度、高耐磨性以及高耐氧化性等特性，因此相当适合作为基底材料；
[0043]制备薄膜前产物:以一种以上微米或纳米粉末的散热薄膜材料或是一种以上微米或纳米粉末的导电薄膜材料，混合稳定剂以及稀释溶剂而成薄膜前产物，其中，稳定剂约为散热薄膜材料或导电薄膜材料总重量的3%至10%，稀释溶剂至少约为散热薄膜材料或导电薄膜材料总重量的250%，其中，稳定剂的成分可以为硫酸或是盐酸，稀释溶剂的成分可以为乙烯、乙烷、丙酮、甲酯、乙酯、二氯甲烷、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇或是异戊醇；
[0044]其中，微米或纳米粉末的散热薄膜材料的成分可以为天然矿石粉、金属粉、氧化物粉、氮化物粉或是碳化物粉，此时稀释溶剂约为薄膜材料总重量的250%至350%，其中，天然矿石粉可为石墨粉、硅粉、硼粉或是碳粉，金属粉可为银粉、金粉、钴粉、铜粉、铁粉、钥粉、镍粉、钛粉、钨粉、锌粉或是镭粉，氧化物粉可为氧化锆粉、氧化铝粉、氧化铁粉或是氧化硅粉；
[0045]或是，其中，微米或纳米粉末的导电薄膜材料的成分可以为天然矿石粉或金属粉，此时稀释溶剂约为薄膜材料总重量的250%至450%，其中，天然矿石粉可为钻石粉、宝石粉、石墨粉、硼粉、磷粉、砷粉、云母粉、碳粉或是硅粉，金属粉可为导电粉、钽粉、铝粉、镓粉、铟粉、铺粉、银粉、金粉、钴粉、铜粉、铁粉、钥粉、镍粉、钛粉、鹤粉或是锌粉；
[0046]薄膜喷雾:将薄膜前产物以喷嘴配合气相喷雾的方式喷入气体抽取设备，再以气体抽取设备将微米以下的气体粒子状态的薄膜前产物均匀附着于基材的表面；
[0047]薄膜成型:将表面喷涂有薄膜前产物的基材，置入烤炉内以80°C至1600°C的温度进行烧结以形成薄膜，其中，由于天然矿石粉、金属粉、氧化物粉、氮化硅粉或是碳化硅粉烧结后皆具有高导热性，因此相当适合作为散热材料，而天然矿石粉或金属粉烧结后具有高导电性，因此相当适合作为导电材料；
[0048]借此，本发明可提供一种小体积且具有高散热性或是高导电性的具薄膜的基材单
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[0049]本发明所提出的具薄膜的基材单元的较佳实施例请参阅图2至图4所示，其包括一基材10以及一薄膜20,其中，该薄膜20结合于该基材10表面,该薄膜20可以为散热薄膜或是导电薄膜，而该基材10与该薄膜20可以为任意形状，例如图2所示的方形，或是图4所示的圆形，该基材10及该薄膜20的形状，皆可因应不同使用情况而制造。
[0050]当薄膜20为散热薄膜时，将基材10放置于热源一侧，由于散热薄膜具有高导热性，而且散热薄膜为低电阻，遇热会产生辐射波把热辐射出去，使加热源处不会累积蓄热，以达到散热效果，因此可将热源的热快速传至外界，以取代现有的铝挤型鳍片；而当薄膜20为导电薄膜时，将本发明放置于被加热物一侧，由于导电薄膜具有高导电性，因此导电薄膜通电后产生的热量传递至被加热物，以取代现有的电阻丝加热板。
[0051]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种具薄膜的基材单元的制法，其特征在于，其包括有: 制备塑泥前产物:以一种以上的塑泥微米粉末以及一种以上的塑泥纳米粉末混合，制备成塑泥前产物，其中，塑泥微米粉末与塑泥纳米粉末各占塑泥前产物的重量百分率10%至 90% ； 搅拌混合:加入占塑泥前产物重量百分率40%至60%的水，并与塑泥前产物充分搅拌形成塑泥； 辊压整平:将塑泥以辊轮加压整平； 模具塑形:将整平后的塑泥置入模具内塑形； 基材成型:将模具塑形后的塑泥，置入烤炉内以80°C至2100°C的温度进行烧结以形成基材； 制备薄膜前产物:以一种以上微米或纳米粉末的散热薄膜材料或是一种以上微米或纳米粉末的导电薄膜材料，混合稳定剂以及稀释溶剂而成薄膜前产物，其中，稳定剂为散热薄膜材料或导电薄膜材料总重量的3%至10%，稀释溶剂至少为散热薄膜材料或导电薄膜材料总重量的250% ； 薄膜喷雾:将薄膜前产物以喷嘴配合气相喷雾的方式喷入气体抽取设备，再以气体抽取设备将微米以下的气体粒子状态的薄膜前产物均匀附着于基材表面； 薄膜成型:将表面喷涂薄膜前产物的基材，置入烤炉内以80°C至1600°C的温度进行烧结以形成薄膜。
2.根据权利要求1所述的具薄膜的基材单元的制法，其特征在于，塑泥微米粉末以及塑泥纳米粉末为天然矿石、氧化物、氮化物、碳化物或是硫化物。
3.根据权利要求1或2所述的具薄膜的基材单元的制法，其特征在于，微米或纳米粉末的散热薄膜材料为天然矿石粉、金属粉、氧化物粉、氮化硅粉或是碳化硅粉，稀释溶剂为薄膜材料总重量的250%至350%。
4.根据权利要求1或2所述的具薄膜的基材单元的制法，其特征在于，微米或纳米粉末的导电薄膜材料为天然矿石粉或金属粉，稀释溶剂为薄膜材料总重量的250%至450%。
5.一种具薄膜的基材单元，其特征在于，其包括: 一基材；以及 一薄膜，其是以权利要求1所述的制法结合于该基材的表面，且成分为天然矿石粉、金属粉、氧化物粉、氮化物粉或是碳化物粉。
6.根据权利要求5所述的具薄膜的基材单元，其特征在于，该基材的成分为天然矿石、氧化物、氮化物、碳化物或是硫化物。
7.—种具薄膜的基材单元，其特征在于，其包括: 一基材；以及 一薄膜，其是以权利要求1所述的制法结合于该基材的表面，且成分为天然矿石粉或是金属粉。
8.根据权利要求7所述的具薄膜的基材单元，其特征在于，该基材的成分为天然矿石、氧化物、氮化物、碳化物或是硫化物。
【文档编号】C04B35/00GK104418589SQ201310373234
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】张锡薰 申请人:张锡薰