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KR20070022392A - 높은 열전도율 코팅을 갖는 직물 - Google Patents

높은 열전도율 코팅을 갖는 직물 Download PDF

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KR20070022392A
KR20070022392A KR1020077000959A KR20077000959A KR20070022392A KR 20070022392 A KR20070022392 A KR 20070022392A KR 1020077000959 A KR1020077000959 A KR 1020077000959A KR 20077000959 A KR20077000959 A KR 20077000959A KR 20070022392 A KR20070022392 A KR 20070022392A
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제임스 디. 스미스
게리 스티븐스
존 더블유. 우드
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지멘스 파워 제너레이션, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 직물의 표면을 높은 열전도율 물질(6)로 코팅함으로써 직물의 열전도율을 촉진한다. 그러므로, 직물은 개별 섬유들 또는 가닥들(4), 가닥들의 다발, 형성된 직물 또는 그들의 조합일 때 표면이 코팅될 수 있다. 본 발명에 사용된 특정 타입의 섬유성 매트릭스는 유리이다. 일부 직물은 한 타입 이상의 물질의 조합일 수 있거나, 서로 다른 물질들을 교차 층들로 가질 수 있다. 본 발명의 HTC 코팅들은 다이아몬드상 코팅(DLC)과 금속 산화물, 질화물, 탄화물 그리고 호스트 매트릭스에 제공될 수 있는 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들을 포함한다.

Description

높은 열전도율 코팅을 갖는 직물{FABRICS WITH HIGH THERMAL CONDUCTIVITY COATINGS}
본 출원은, 스미스 등에 의해 2004년 6월 15일자로 출원된 미국 특허 60/580,023에 대한 우선권을 주장하며, 상기 미국 특허는 여기에 참조로서 포함된다. 본 출원은 또한 스미스 등에 의한 미국 특허 "Insulation Paper with High Thermal Conductivity Materials"에 관한 것으로, 상기 미국 특허 역시 여기에 참조로서 포함되어 동봉된다.
본 발명은 높은 열전도율 표면 코팅들을 제공함으로써 직물의 열전도율을 높이는 것에 관한 것이다.
임의 형태의 전기 제품의 사용에 있어서, 전도체들을 전기적으로 절연하기 위한 필요가 존재한다. 지속적으로 모든 전기 및 전자 시스템들의 크기를 줄이고 합리화하기 위한 압박에 의해, 더 우수한 밀집형 절연체들 및 절연 시스템들을 찾기 위한 상응하는 필요가 존재한다.
우수한 전기 절연체들은 그들의 원래 성질에 의해 우수한 단열재들이 되기 쉬우며, 이는 원하지 않는 바이다. 특히 냉방 장치가 된 전기 장비 및 부품들을 위한 단열 동작은 전체로서의 장비뿐만 아니라 부품들의 효율성 및 내구성을 감소 시킨다. 최대 전기 절연 및 최소 단열 특성들을 갖는 전기 절연 시스템들을 제공하는 것은 원하는 바이다.
비록 많은 요소들이 전기 절연 기술에 영향을 끼치더라도, 상기 분야는 절연체들의 다른 바람직한 물리적 특성들을 감소시키지 않으면서 열 전달 능력으로 더 많은 이익이 될 수 있다. 필요한 것은, 종래 물질들의 열전도율보다 더 높은 열전도율을 갖지만 전기 절연과 구조 완결성을 포함한 다른 성능 요소들을 타협하지 않는 향상된 전기 절연 물질들이다.
전기 절연은 종종 테이프 형태로 나타나고, 상기 테이프들 자체는 다양한 층들을 갖는다. 종이 층에 대한 접촉 영역에 결합된 직물 층이 이러한 타입들의 테이프들에 공통적이며, 상기 두 층들 모두 수지로 스며들기 쉽다. 상기 종이 층은 운모와 같은, 고도로 전기적으로 절연하는 물질들로 구성될 것이다. 향상된 절연 내력 절연 테이프들의 제조 진보들은 미국 특허 6,190,775에 나타나 있다. 테이프에서의 용도와 무관하게 또는 관련하여, 직물의 열전도율은 진보될 수 있으며 그러면 전기 시스템이 현저한 향상을 볼 것이다.
직물의 추가 용도는 사전인쇄 회로기판 산업에 있다. 회로기판 배킹들은 수지들로 스며들어져 얇은 판으로 만들어진 시트(sheet) 형태의 직물들이다. 전자제품들은 열에 의해 악영향을 받으므로, 회로기판 배킹들의 열전도율에서의 사소한 진보들도 효율성을 높일 것이다. 종래 기술을 이용한 다른 문제점들도 존재하는데, 그중 일부는 다음의 설명에 따라 명백해질 것이다.
앞서 살펴보면, 본 발명에 부합하는 방법들 및 장치들은 직물들을 높은 열전도율 물질들로 표면 코팅함으로써 직물의 열전도율을 촉진한다. 그러므로, 직물은 개별 섬유들이거나 가닥들, 가닥들의 다발, 형성된 직물 또는 그들의 조합들일 때 표면 코팅될 수 있다.
본 발명에 사용되는 특정 타입의 섬유성 매트릭스(fibrous matrix)는 유리이다. 다른 타입들의 섬유들은 프로필렌 중합체들과, 올레핀 중합체들을 포함한다. 일부 직물들은 한 타입 이상의 물질의 조합일 수 있거나, 서로 다른 물질들을 교차 층들로 가질 수 있다. 본 발명의 HTC 코팅들은 다이아몬드상 코팅들(DLC : diamond like coatings)과 금속 산화물, 질화물, 탄화물 그리고 호스트 매트릭스에 제공될 수 있는 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들을 포함한다.
본 발명에 따른 상기 및 다른 목적들, 특징들, 장점들은, 섬유성 매트릭스의 표면상에 또는 상기 표면들에 걸쳐 배치된 높은 열전도율 코팅을 갖는 상기 섬유성 매트릭스를 포함하는 높은 열전도율을 갖는 직물에 의해 특정한 실시예들에 제공된다. 높은 열전도율 코팅은 하나 이상의 다이아몬드상 코팅, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 그리고 일부 비금속 산화물, 질화물 및 탄화물을 포함한다. 이들의 예시들로는 Al2O3, AlN, MgO2, ZnO, BN, Si3N4, SiC 및 SiO2가 포함된다. 높은 열전도율 코팅은 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들을 가지고, 상기 코팅을 갖는 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 갖는다.
다른 실시예에서, 본 발명은 운모 층과 유리 직물 층을 포함하는 전기 절연성 테이프를 제공한다. 상기 유리 직물 층은, 그 상에 배치된 높은 열전도율 코팅을 갖는 유리 매트릭스를 포함하고, 상기 높은 열전도율 코팅은 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들을 가진다. 유리 직물의 전체 열전도율은 50-500 W/mK이다.
HTC 층은 두께 50-100 nm의 다이아몬드상 코팅일 수 있다. 다른 타입들의 HTC 코팅들은 금속 산화물, 금속 질화물 및 금속 탄화물을 포함한다. 특정한 실시예에서, 유리 직물의 전체 열전도율은 200-500 W/mK이다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 유리 섬유들을 유리 직물들로 형성하기 위한 높은 열전도율 코팅층을 갖는 표면 코팅 전-직물(pre-fabric) 유리 섬유들을 포함하는, 높은 열전도율 코팅을 갖는 유리 직물을 형성하기 위한 방법을 제공한다. HTC 층은 하나 이상의 다이아몬드상 코팅, 금속 산화물과 그들의 조합들을 포함하고, 유리 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 가진다.
다른 방법에서, 본 발명은 전-직물 유리 섬유들을 유리 직물들로 형성하는 과정과 높은 열전도율 코팅층으로 상기 유리 직물을 코팅하는 과정을 포함하는, 높은 열전도율을 갖는 유리 직물을 형성하는 것을 제공한다. HTC 층은 하나 이상의 다이아몬드상 코팅, 금속 산화물들과 그들의 조합들을 포함하고 상기 유리 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 가진다.
본 발명의 다른 실시예들도 존재하며, 상세한 설명의 다음 내용에 따라 명백해질 것이다.
본 발명은 다음의 도면들을 참조한 예시를 통해 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 다이아몬드상 코팅으로 코팅된, 탄소 접촉 영역을 포함하는 섬유에 대한 도면,
도 2는 합쳐지기 전후에 모두 코팅된, 겹쳐진 두 섬유들에 대한 도면,
본 발명은 섬유성 매트릭스 위에 다이아몬드상 코팅(DLC)과 같은 높은 열전도율 코팅을 제공하는 것이다. 섬유성 매트릭스란 용어는 일반적으로 섬유들로 구성된 직물을 말한다. 논의된 바와 같이, 본 발명은 섬유성 직물이 초기 전-직물 섬유, 완성된 직물일 때, 단계들의 중간에 그리고 그들의 조합에서 상기 섬유성 직물에 제공될 수 있다. 섬유성 매트릭스들은 인쇄회로기판들을 위한 배킹 또는 절연 테이프들의 높은 인장강도 층과 같은 다양한 산업에서 사용된다.
그러나, 상기 섬유성 매트릭스들을 사용하는 전기 시스템들은 상기 매트릭스에 의해, 상기 시스템으로부터 전도되기보다는 절연되기가 쉬운 열을 생성한다. 그러면, 축적되는 열은 시스템들 대부분의 작동 효율성을 감소시키고 상대적으로 낮은 작동 온도들을 갖는 물질들을 고립시킴으로 인해 설계를 제한한다. 그러므로, 인장강도를 유지하거나 향상시키면서 동시에, 섬유성 매트릭스의 열전도율을 높이는 것이 유용할 것이다.
HTC 코팅을 추가함으로써, 섬유성 매트릭스는 높은 속도로 포논들(phonons)을 전도할 것이다. 열전도율에 있어서, 포논 전달은 향상되고, 구조적 요소들의 길이 축적(length scale) 보장에 의해 감소한 포논 산란은 열 전달을 담당하는 포 논 분포보다 더 짧아지거나 상기 포논 분포를 보상한다. 본 발명의 직물은 50-500 Watts/mK의 효과적인 열전도율을 가진다.
본 발명에 사용된 특정 타입의 섬유성 매트릭스는 유리이다. 다른 타입들의 섬유들은 폴리이미드(KevlarTM), 폴리아미드(나일론), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(DacronTM), 다른 폴리메릭 마이크로화이버들, 폴리프로필렌 폴리머들, 및 올레핀 폴리머들을 포함한다. 일부 직물은 한 타입 이상의 물질의 조합일 수 있거나, 서로 다른 물질들을 교차 층들로 가질 수 있다.
다이아몬드상 코팅(DLC)과 다양한 산화물, 질화물, 탄화물 그리고 호스트 매트릭스에 제공될 수 있는 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들과 같은, 본 발명을 구현하는 다수의 HTC 코팅들이 존재한다. 상기 산화물, 질화물 그리고 탄화물의 예시들로는 Al2O3, AlN, MgO2, ZnO, BN, Si3N4, SiC 및 SiO2를 들 수 있다. 다른 HTC 코팅들도 당업자에게 명백할 것이고, 추가적인 타입들의 HTC 코팅들은 기술 진보에 따라 개선될 가능성이 높다.
본 발명의 특정 응용은 절연 테이프들에 사용되는 유리 직물을 표면 코팅하는 것이다. 절연 테이프는 통상적으로 높은 인장강도 유리 직물 층과, 더 약하지만 고도의 전기 절연성의 운모 층의 두 층들을 포함한다. 상기 두 층들은 묶여있고 수지로 스며들어져 있다. 비록 유리 및 운모 층들이 결합되기 전에 코팅에 대한 최대 관통일 일어날지라도, 유리는 운모 층과의 결합 전후에 코팅될 수 있다. 열전도율을 더 향상시키기 위해, 유리 직물도 수지로 스며들어질 수 있다. 수지 자체는 나노 충전제들과 DLC들을 갖는 나노 충전제들과 같은 HTC 물질들이 그 사이에 삽입될 수 있다.
회로기판들은 주로 에폭시나 폴리이미드 라미네이트들로 보강된 유리 섬유로 구성된다. 유리 섬유는 동종 매트릭스일 수 있거나 세라믹과 같은 다른 물질들에 내장될 수도 있다. 섬유는 개별 코팅될 수 있으나, 회로기판 구성요소들이 표면 장착되므로, HTC 물질들의 표면 코팅은 일부 실시예들을 위해 충분할 것이다.
DLC들을 유리 직물에 추가하기 위해, 화학 진공 증착(chemical vapour deposition)과 물리 진공 증착(physical vapour deposition)이 사용될 수 있으며, 여기서 DLC는 메탄, 에탄 그리고 수소를 갖는 다른 것들과 같은 저분자량 탄화수소들을 포함하는, 비평형 상태 무선 주파수 또는 진공 결합 마이크로파(microwave coupled vacuum) 또는 대기 플라즈마 내에서 형성된다. 기체 혼합 조건과 플라즈마 작동 조건들을 제어함으로써, DLC들의 열전도율은 라만 분광법과 X선 광전자 분광법에 의해 측정될 수 있는 sp2 및 sp3 전자 궤도 결합 상태들(electron orbital bonding states)의 균형을 바꿈으로써 제어될 수 있는 DLC의 혼성화 상태를 변경시킴으로써 제어될 수 있다. 진공 플라즈마 증착 일괄 처리(vacuum plasma deposition batch processing)의 경우가 달성될 수 있고 대기 플라즈마 증착 연속 처리(atmospheric deposition continuous processing)의 경우도 사용될 수 있다.
표면 코팅은 섬유들이 직물들로 형성되기 전, 후, 또는 다중 단계들에서 섬유성 매트릭스에 추가될 수 있다. 다양한 타입들의 표면 코팅들은 직물 형성의 다양한 단계들에 제공될 수 있고, 다중 표면 코팅들은 특정 단계들에 제공될 수 있 다. 예를 들면, 가벼운 DLC가 부분적으로만 섬유들을 코팅하는 유리의 느슨한 섬유들에 제공된다. 이러한 섬유들은 그런 다음 직물로 형성되고 다시 유리 섬유들상에서 완성된 코팅을 생성하는 DLC가 주어진다. 논의된 바와 같이 비록 개별 섬유들을 코팅하는 것이 장점일 수 있을지라도, 매트릭스의 코팅은 상기 매트릭스가 형성된 직물에 있을 경우 더욱 쉽게 완성된다.
섬유들 상의 DLC 두께는 응용에 따라 다양할 수 있다. 그러나, 대부분의 실시예들에서 20-200 nm의 두께가 사용될 것이며, 매트릭스의 평균 표면에 걸쳐 특정 두께인 50-100 nm 두께로 코팅될 것이다. 화학 기상 증착의 과정은 노출된 표면들상에 더 두꺼운 코팅을 본질적으로 둘 것이고, 매트릭스의 부피들은 상기 노출된 표면들에 근접한다. 이는 당업자에 의해 조절될 것이다.
유리와 같은 섬유들이 직물들로 형성될 때, 상기 섬유들은 우선 나누어지지 않기 위해 적합하게 서로 처리하는 것을 유지하기 위하여 전분(starch)으로 코팅된다. 본 발명은 다양한 실시예들을 통해 상이하게 전분 코팅을 사용한다. 예를 들면, 전분 코팅은 DLC가 개별 섬유들 위에 놓일 경우 전체적으로 생략될 수도 있다. DLC는 직물 형성을 위해 섬유들이 적합한 집합체에 유지되도록 동작한다. 또는 전분 코팅은 여전히 DLC 코팅된 섬유들에 추가될 수 있으나, 더 소량으로 추가될 수 있다. 실란을 포함하여 다른 타입들의 코팅들도 존재하며, 전분이란 용어는 이러한 변형예들을 포함한다.
도 1은 (명확성을 위해 확대된) DLC(6)가 제공된 전분 코팅으로부터 비롯된 탄소 접촉 영역(5)을 갖는 섬유(4)의 예를 나타낸다. 도 2는 양쪽 모두 부분적으 로 제1 DLC(6)로 코팅된 이후에 겹쳐진 두 섬유들(4)을 나타내며, 상기 두 섬유들(4)에는 상기 두 섬유들(4)이 겹쳐진 이후에 제2 DLC(8)가 제공된 상태이다. 모든 타입들의 응용들에서, 다른 타입들의 HTC 코팅들뿐만 아니라, DLC의 갭들(10)이 코팅 과정의 응용 정도에 따라 예상될 수 있다. 코팅에서의 갭들(10)이 감소하는 것은 바람직하나, 100% 적용 영역보다 약간 작은 갭들은 열전도율과 다른 특징들에 심각하게 영향을 끼치지는 않는다.
다른 실시예들에서, 전분 코팅은 DLC 또는 다른 타입의 HTC 코팅이 추가되기 이전에 섬유들 상에 존재한다. 이러한 실시예들에서, HTC 코팅은 전분을 대체할 수 있다. 그러나, 일정 실시예들에서는, 전분 코팅이 먼저 무정형 탄소 층이라고도 불리는 다른 탄소 형태로 변환되고, 매트릭스와 HTC 코팅들 사이의 중간층으로서 동작한다. 이는 HTC 코팅들의 결합력을 향상시킬 수 있으며 HTC 코팅과 매트릭스 사이의 응력(strain)도 감소시킬 것이다. 응력 조건들도 플라즈마 반응 조건들에 의해 제어될 수 있다.
많은 응용들에서 유리 직물들과 섬유들은 주로 기계적인 합성물들의 특성들을 향상시키기 위해 사용된다. 유리 직물 또는 유리 섬유의 열전도율을 향상시키기 위해 위에서 기술된 방법들을 사용함으로써, 이러한 유리 층들 또는 섬유들을 포함하는 합성 물질의 열전도율이 향상될 수 있다. 섬유성 매트릭스의 물리적 특성들은 DLC와 다른 타입들의 표면 코팅들에 의해 더 향상될 수도 있다. 예를 들면, 유리 섬유의 인장강도는 표면 코팅의 품질에 따라 증가할 수 있다. 그러므로 더 두껍고, 비-표면 코팅된 대응부들(counterparts)과 유사한 물리적 특성들을 갖 는 더 얇은 직물들이 생성될 수 있다. 표면 코팅들 자체의 향상된 열전도율 이외에, 직물의 감소된 두께는 그 자체로 열전도율에 도움을 줄 것이다.
다이아몬드 유사 탄소 코팅들(DLC)은 높은 경도, 낮은 마찰, 화학적 불활성을 가지고, 높은 열전도율(> 1000 W/mK)을 갖는 전기 절연을 위해 높은 전기 저항력(~ 1013 Ohm cm)을 겸비할 수 있다. 플라즈마 화학 진공 증착(PACVD : plasma assisted chemical vapor deposition), 물리 진공 증착(PVD), 및 이온 빔 증착(IBD)과 같이, DLC를 생성하기 위한 여러 방법들이 존재한다. 일반적으로, DLC는 1 미크론보다 더 얇은 두께를 가지고, 혼합 sp2 및 sp3 결합을 도출하는 무정형의 탄소 및 탄화수소들이다. 결합 비율(bond ratio)은 특성들의 결과적 변경을 수반하는 처리 파라미터들, 예를 들면 가스들의 비율, 플라즈마 에너지, 그리고 DC 전압을 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 상기 결합 비율은 예를 들면 라만 분광법에 의해 직접 측정될 수 있다.
상대적으로 큰 영역들이 상당히 신속하게 코팅될 수 있다. 예를 들면, PACVD 저압 비평형 과정에 의해 20-100 nm 코팅이 수 분의 영역의 약 1 sq ft의 유리 섬유 직물(a glass cloth surface approximately 1 sq ft in area in minutes)에 제공될 수 있다. 예를 들면 코팅에서의 압력을 줄이기 위해 코팅 파라미터들을 제어 또는 최적화하기 위하여, DLC는 다른 코팅들을 갖는 베어 기판(bare substrate) 또는 기판들에 제공될 수 있다. 섬유들 사이의 작은 구멍들은 예를 들면 스며들어진 수지가 더 잘 결합하도록 허용하는 면에서 유용하다.
한 실시예에서, 본 발명은 그 표면에 배치된 높은 열전도율 코팅을 갖는 섬유성 매트릭스를 포함하는, 높은 열전도율의 직물을 제공한다. 높은 열전도율 코팅은 하나 또는 그 이상의 다이아몬드상 코팅, 금속 산화물, 금속 질화물, 및 금속 탄화물을 포함한다. 높은 열전도율 코팅은 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들을 갖고 상기 코팅을 갖는 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 갖는다.
관련된 실시예에서, 섬유성 매트릭스는 유리 섬유들이다. 상기 섬유성 매트릭스는 절연 테이프 내에서 하나의 층으로 형성될 수 있으나, 회로기판들과 같은 다른 응용들을 위해서도 사용될 수 있다. 이러한 그리고 다른 응용들에서, 직물에는 열전도율에 더 도움을 줄 수지가 스며든다. 다른 타입들의 섬유성 매트릭스들은 폴리메릭 마이크로화이버들, 폴리프로필렌 폴리머들, 및 올레핀 폴리머들을 포함한다.
한 실시예에서, 높은 열전도율 코팅은 화학 진공 증착에 의해 그리고 다른 실시예에서 물리 진공 증착에 의해 섬유성 매트릭스 상에 배치된다. 높은 열전도율 코팅은 섬유성 매트릭스 상에서 50-100 nm의 평균 두께를 갖는다.
다른 실시예에서, 본 발명은 운모 층과 유리 직물 층을 포함하는 전기 절연 테이프를 제공한다. 유리 직물 층은 그 표면상에 배치된 높은 열전도율 코팅을 갖는 유리 매트릭스를 포함하고, 높은 열전도율 코팅은 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들을 갖는다. 유리 직물의 전체 열전도율은 50-500 W/mK이다.
HTC 층은 두께가 50-100 nm의 다이아몬드상 코팅일 수 있다. 다른 타입들의 HTC 코팅들은 금속 산화물, 금속 질화물 그리고 금속 탄화물들을 포함한다. 특정 한 실시예에서, 유리 직물의 전체 열전도율은 200-500 W/mK이다.
다른 실시예에서, 본 발명은 높은 열전도율 코팅층을 이용한 전-직물 유리 섬유들의 표면 코팅 단계와 상기 유리 섬유들을 유리 직물로 형성하는 단계를 포함하는, 높은 열전도율 코팅을 갖는 유리 직물 형성 방법을 제공한다. HTC 층은 하나 이상의 다이아몬드상 코팅, 금속 산화물들 그리고 그들의 조합들을 포함하고, 유리 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 갖는다.
특정한 방법에서, 상기 전-직물 유리 섬유들에는 표면 코팅 이전에 전분 화합물(starch compound)이 뿌려진다. 전분 화합물은 HTC 층과 유리 섬유들 사이에 무정형의 탄소 중간층을 형성한다. 그러나, 택일적인 실시예에서, 상기 전분 화합물은 표면 코팅 과정에서 높은 열전도율 코팅층으로 대체된다.
다른 방법에서, 본 발명은 전-직물 유리 섬유들을 유리 직물로 형성하는 단계와 상기 유리 직물을 높은 열전도율 코팅층으로 코팅하는 단계를 포함하는, 높은 열전도율을 갖는 유리 직물 형성 방법을 제공한다. HTC 층은 하나 이상의 다이아몬드상 코팅, 금속 산화물들 그리고 그들의 조합들을 포함하고, 유리 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 갖는다.
비록 본 발명이 전기 생산 산업들에서의 사용에 주로 논의되어 왔더라도, 본 발명은 동일하게 다른 영역들에 응용될 수 있다. 열 전달을 증가시킬 필요가 있는 산업 분야들에는 동일하게 본 발명이 유리하게 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 초점들은 송전, 전력 전자, 인쇄회로기판들, 종래 전자, 그리고 지역적 및 큰 영역들에서 효율적으로 열을 제어할 필요를 유도하는 향상된 구성요소들의 밀도에 대한 요구사항이 증가하는 집적회로들을 포함한다.
비록 본 발명의 특정한 실시예들이 상세히 기술되어 있지만, 이러한 세부사항들에 대한 다양한 변경들과 대안들이 본 명세서의 전체 내용들의 교지에 있어서 개발될 수 있음이 당업자들에 자명할 것이다. 따라서, 개시된 특정 장치들은 예시적일 뿐 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들과 상기 청구항들의 일부 및 전체에 대한 동일물에 의해서 최대의 범위로 제공되어야 한다.

Claims (20)

  1. 높은 열전도율을 갖는 직물로서,
    상기 직물로 짜여진 섬유성 매트릭스;
    상기 섬유성 매트릭스 상에 배치된 높은 열전도율 코팅을 포함하고,
    상기 높은 열전도율 코팅은 다이아몬드상 코팅(diamond like coatings), 금속 산화물들, 금속 질화물들, 금속 탄화물들 중 적어도 하나를 포함하고;
    상기 높은 열전도율 코팅은 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들을 갖고,
    상기 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 갖는,
    직물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유성 매트릭스는 유리 섬유들인,
    직물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 절연 테이프로 또한 형성되는,
    직물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 회로기판으로 또한 형성되는,
    직물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유성 매트릭스는 폴리이미드들, 폴리아미드들, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리메릭 마이크로화이버들, 프로필렌 폴리머들, 및 올레핀 폴리머들 중 적어도 하나인,
    직물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 높은 열전도율 코팅은 화학 진공 증착과 물리 진공 증착 중 적어도 하나에 의해 상기 섬유성 매트릭스 상에 배치되는,
    직물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    수지가 상기 직물에 스며들어지는,
    직물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 높은 열전도율 코팅은 상기 섬유성 매트릭스 상에서 50-100 nm의 평균 두께를 갖는,
    직물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 높은 열전도율 코팅은 Al2O3, AlN, MgO2, ZnO, BN, Si3N4, SiC 및 SiO2 중 적어도 하나를 포함하는,
    직물.
  10. 전기 절연 테이프로서,
    하나 이상의 운모 층; 및
    하나 이상의 유리 직물 층을 포함하고,
    상기 유리 직물 층은 유리 매트릭스를 포함하고, 상기 유리 매트릭스는 자신의 위에 배치된 높은 열전도율 코팅을 가지며,
    상기 높은 열전도율 코팅은 혼합된 화학량론적 및 비-화학량론적 조합들을 갖고,
    상기 유리 직물 층은 50-500 W/mK의 열전도율을 갖는,
    전기 절연 테이프.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 높은 열전도율 코팅은 다이아몬드상 코팅인,
    전기 절연 테이프.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다이아몬드상 코팅은 상기 섬유성 매트릭스 상에서 50-100 W/mK의 평균 깊이를 갖는,
    전기 절연 테이프.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 높은 열전도율 코팅은 금속 산화물들, 금속 질화물들 및 금속 탄화물 들 중 적어도 하나인,
    전기 절연 테이프.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 높은 열전도율 코팅은 Al2O3, AlN, MgO2, ZnO, BN, Si3N4, SiC 및 SiO2 중 적어도 하나를 포함하는,
    전기 절연 테이프.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 유리 직물 층은 200-500 W/mK의 열전도율을 갖는,
    전기 절연 테이프.
  16. 높은 열전도율 코팅을 갖는 유리 직물을 형성하기 위한 방법으로서,
    높은 열전도율 코팅층을 이용한 전-직물 유리 섬유들(pre-fabric glass fibers)의 표면 코팅 단계; 및
    상기 유리 섬유들을 상기 유리 직물로 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 HTC 층은 다이아몬드상 코팅, 금속 산화물들 그리고 그들의 조합들 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 유리 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 갖는,
    유리 직물 형성 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전-직물 유리 섬유들에는 상기 표면 코팅 이전에 전분 화합물이 뿌려지는,
    유리 직물 형성 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전분 화합물은 상기 HTC 층과 상기 유리 섬유들 사이에 무정형 탄소 중 간층을 형성하는,
    유리 직물 형성 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 전분 화합물은 상기 표면 코팅 단계에서 상기 높은 열전도율 코팅층으로 대체되는,
    유리 직물 형성 방법.
  20. 높은 열전도율을 갖는 유리 직물을 형성하기 위한 방법으로서,
    전-직물 유리 섬유들을 상기 유리 직물로 형성하는 단계; 및
    상기 유리 직물을 높은 열전도율 코팅층으로 코팅하는 단계를 포함하고,
    상기 HTC 층은 다이아몬드상 코팅, 금속 산화물들 그리고 그들의 조합 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 유리 직물은 50-500 W/mK의 열전도율을 갖는,
    유리 직물 형성 방법.
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