материал и способ его получения
Классы МПК: | C08J3/00 Способы обработки или приготовления композиций высокомолекулярных веществ C04B35/00 Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом; керамические составы; обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий C04B38/04 полученные растворением добавок C04B38/06 полученные выжиганием добавок |
Автор(ы): | МЕРАБИ Али Р. (US), МЕРАБИ Реза (US), ДЕ САНТОС АВИЛА Хуан М. (US), ЦАО Джанет (US), ЧИКА Фрэнк (US) |
Патентообладатель(и): | ЭЙВЕРИ ДЕННИСОН КОРПОРЕЙШН (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-06-12 публикация патента:
10.06.2013 |
Изобретение имеет отношение к способу получения композитного материала и материалу, полученному таким способом. Способ включает (а) получение первой решетчатой конструкции из множества твердых частиц, причем конструкция получена таким образом, что она включает одну или более пустот между частицами, и пустоты по меньшей мере частично заполнены материалом первой текучей среды; (b) частичное вытеснение материала первой текучей среды материалом заполняющей текучей среды таким образом, что материал заполняющей текучей среды частично поступает в пустоты, имеющиеся в решетчатой конструкции; (с) по меньшей мере частичное отверждение материала заполняющей текучей среды, поступившего в пустоты решетчатой конструкции, с образованием композитного материала; и (d) удаление по меньшей мере части твердых частиц из композитного материала с образованием в отвержденном заполняющем материале на месте удаленной части одной или более пор. Технический результат - разработка способа получения и получение таким способом пористого композиционного материала с улучшенными свойствами. 3 н. и 39 з.п. ф-лы, 1 табл., 44 ил., 29 пр.
Формула изобретения
1. Способ получения композитного материала, включающий:
(a) получение первой решетчатой конструкции из множества твердых частиц, причем конструкция получена таким образом, что она включает одну или более пустот между частицами, и пустоты по меньшей мере частично заполнены материалом первой текучей среды;
(b) частичное вытеснение материала первой текучей среды материалом заполняющей текучей среды таким образом, что материал заполняющей текучей среды частично поступает в пустоты, имеющиеся в решетчатой конструкции;
(c) по меньшей мере частичное отверждение материала заполняющей текучей среды, поступившего в пустоты решетчатой конструкции, с образованием композитного материала; и
(d) удаление по меньшей мере части твердых частиц из композитного материала с образованием в отвержденном заполняющем материале на месте удаленной части одной или более пор.
2. Способ получения композитного материала, включающий:
(а) получение первой решетчатой конструкции из множества твердых частиц, причем конструкция получена таким образом, что она включает одну или более пустот между частицами, и пустоты по меньшей мере частично заполнены материалом первой текучей среды;
(b) частичное вытеснение материала первой текучей среды материалом заполняющей текучей среды таким образом, что материал заполняющей текучей среды частично поступает в пустоты, имеющиеся в решетчатой конструкции;
(c) по меньшей мере частичное отверждение материала первой текучей среды с образованием композитного материала; и
(d) удаление по меньшей мере части твердых частиц из композитного материала с образованием в отвержденном первом материале на месте удаленной части одной или более пор.
3. Способ по п.1 или 2, дополнительно включающий:
(e) удаление по меньшей мере части первой текучей среды или материала заполняющей текучей среды.
4. Способ по п.1 или 2, в котором твердые частицы представляют собой смесь частиц, которые могут иметь разный размер, форму или химическую природу.
5. Способ по п.1 или 2, в котором заполняющая текучая среда представляет собой смесь текучих сред.
6. Способ по п.1 или 2, в котором первая текучая среда представляет собой смесь текучих сред.
7. Способ по п.1 или 2, в котором первая текучая среда является или способной смачивать, или неспособной смачивать решетчатую конструкцию.
8. Способ по п.1 или 2, в котором первая заполняющая среда является или способной смачивать или неспособной смачивать решетчатую конструкцию.
9. Способ по п.1 или 2, в котором заполняющая текучая среда и первая текучая среда являются несмешиваемыми средами.
10. Способ по п.1 или 2, в котором заполняющая текучая среда и первая текучая среда являются по меньшей мере частично смешиваемыми средами.
11. Способ по п.1 или 2, в котором заполняющая текучая среда и первая текучая среда способны вступать в реакцию друг с другом с образованием другого материала.
12. Способ по п.1 или 2, в котором первая текучая среда способна вступать в реакцию с решетчатой конструкцией.
13. Способ по п.1 или 2, в котором заполняющая текучая среда способна вступать в реакцию с решетчатой конструкцией.
14. Способ по п.10, в котором по меньшей мере частично смешиваемая смесь заполняющей текучей среды и первой текучей среды образует смесь, разделенную на фазы.
15. Способ по п.14, в котором разделенная на фазы смесь представляет собой мицеллярную или взаимно непрерывную смесь.
16. Способ по п.1 или 2, в котором первая текучая среда представляет собой газ, раствор, эмульсию, суспензию или пену.
17. Способ по п.1 или 2, в котором заполняющая текучая среда представляет собой газ, раствор, эмульсию, суспензию или пену.
18. Способ по п.1, в котором часть первой текучей среды не вытесняется заполняющей текучей средой, и способ дополнительно включает по меньшей мере частичное отверждение первого материала.
19. Способ по п.18, в котором первую текучую среду отверждают по меньшей мере одним из следующих способов: отверждением под действием УФ-излучения, отверждением под действием электронного пучка, охлаждением или сушкой.
20. Способ по п.1, в котором заполняющую текучую среду отверждают по меньшей мере одним из следующих способов: отверждением под действием УФ-излучения, отверждением под действием электронного пучка, охлаждением или сушкой.
21. Способ по п.1 или 2, в котором решетчатая конструкция содержит по меньшей мере один из активных материалов или армирующих материалов.
22. Способ по п.21, в котором активный материал химически активен.
23. Способ по п.22, в котором химически активный материал представляет собой противомикробное серебро.
24. Способ по п.21, в котором активный материал представляет собой один из следующих материалов: проводящий металлический порошок, проводящее металлическое волокно или проводящую металлическую сетку.
25. Способ по п.21, в котором армирующий материал представляет собой один из следующих материалов: волокно, ткань, текстиль или сетку.
26. Способ по п.1 или 2, в котором решетчатая конструкция имеет заранее заданную пористость, размер пор и распределение размеров пор в соответствии с пустотами, получаемыми в решетчатой конструкции.
27. Способ по п.26, в котором пористость, размер пор и распределение размеров пор решетчатой конструкции регулируют, регулируя по меньшей мере один из следующих параметров: размер или распределение размеров частиц.
28. Способ по п.26, в котором пористая структура в решетчатой конструкции представляет собой гетерогенную структуру, и пористая структура имеет заранее заданную пористость, размер пор и распределение размеров пор, определяемые соответствующими параметрами решетчатой конструкции.
29. Способ по п.1 или 2, в котором материал заполняющей текучей среды формуют в виде однослойной или многослойной пленки или материала, образованного по меньшей мере одним из следующих способов: нанесением покрытия, печатью, экструзией, плавлением пленки или напылением.
30. Способ по п.1 или 2, в котором решетчатая конструкция представляет собой однослойную или многослойную конструкцию, образованную по меньшей мере одним из следующих способов: нанесением покрытия мокрым или сухим способом, напылением, печатью или разделением фаз.
31. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что способ дополнительно включает регулирование степени проникновения заполняющей текучей среды в решетчатую конструкцию.
32. Способ по п.31, в котором дополнительное количество материала текучей среды, не поступившего в решетчатую конструкцию, подвергают отверждению на поверхности решетчатой конструкции.
33. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что способ дополнительно включает:
получение второй решетчатой конструкции из множества твердых частиц, причем вторая конструкция получена таким образом, что она включает одну или более пустот между частицами;
заполнение второй решетчатой конструкции материалом заполняющей текучей среды таким образом, что материал заполняющей текучей среды по меньшей мере частично поступает в пустоты, имеющиеся во второй решетчатой конструкции; и
по меньшей мере частичное отверждение заполняющего материала, который заполняет вторую решетчатую конструкцию.
34. Способ по п.33, в котором по меньшей мере либо размер, либо распределение размеров пустот во второй решетчатой конструкции отличается от соответствующего параметра первой решетчатой конструкции.
35. Способ по п.33, в котором материал заполняющей текучей среды обжимают между первой и второй решетчатыми конструкциями.
36. Способ по п.35, в котором первая и вторая решетчатые конструкции соприкасаются, не оставляя не проникшего в них материала заполняющей текучей среды.
37. Способ по п.1 или 2, в котором решетчатую конструкцию получают на поверхности основы в соответствии с упорядоченным или случайным трафаретом.
38. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что способ дополнительно включает получение требуемого размера частиц при помощи по меньшей мере одного из следующих способов: сухого помола, мокрого помола, просеивания, фильтрования, кристаллизации, агломерации, гранулирования или окомковывания.
39. Способ по п.1 или 2, в котором заполняющая текучая среда образует по меньшей мере одно из следующих образований: кластер впитывания или кластер осушения.
40. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что способ выполняют по меньшей мере в одном из следующих режимов: периодическом, полунепрерывном, непрерывном режиме, с применением способа типа "с рулона на рулон" или с применением последовательного пошагового способа.
41. Способ по п.1 или 2, в котором материал заполняющей текучей среды представляет собой полимерный материал.
42. Композитный материал, полученный способом по любому из предшествующих пунктов.
Описание изобретения к патенту
Класс C08J3/00 Способы обработки или приготовления композиций высокомолекулярных веществ
Класс C04B35/00 Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом; керамические составы; обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий
Класс C04B38/04 полученные растворением добавок
Класс C04B38/06 полученные выжиганием добавок