用于制造薄片的方法技术

公开了一种用于生产第一材料的薄片的方法，所述方法包括：a)支承第一材料的两个供给筒和疲劳杆组件，所述疲劳杆组件包括至少一个带纹理的疲劳杆，使得每个疲劳杆夹在两个筒之间，每个疲劳杆具有小于两个供给筒的初始直径的直径并且由更硬的第二材料制成；b)促使两个供给筒的表面与每个疲劳杆接触；以及c)在彼此形成滚动线接触时使供给筒和疲劳杆旋转；其中，供给筒和每个疲劳杆以足够高的接触压力彼此压靠，以通过疲劳改变供给筒的表面，并导致薄片与筒的表面分离。薄片与筒的表面分离。薄片与筒的表面分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造薄片的方法
相关申请
[0001]本申请基于在2020年4月2日提交的GB 2004904.5，并要求其约定优先权。就像在本文中充分阐述一样，整个较早的申请通过引用并入本文以用于所有目的。GB 2593768中公开但未包括在本申请中的任何内容均不被放弃，并且申请人保留将其中公开的内容引入本申请的权利。


[0002]本公开涉及薄片的生产，薄片例如是金属、陶瓷、塑料或玻璃薄片。

技术介绍

[0003]具有层状形状的颗粒的特性在于它们的纵横比，即代表性平面尺寸与横向尺寸的比，纵横比越大，薄片越薄。术语“薄片”在此用于指纵横比不小于3:1但通常明显更大，例如介于10:1和100:1的薄平面颗粒。薄片在各种领域是优选的，例如，金属薄片可以用于各种工业，例如涂漆、印刷、涂覆、电化学电极、反射镜、燃料电池储氢装置、炸药、太阳能电池和化妆品。铝薄片占目前生产的金属薄片的约40％，铜薄片形成约24％，和锌或不锈钢薄片各形成该市场的约14％，其中镍薄片占约8％。由于对金属薄片的高需求，它们的生产是本专利技术的主要目的，尽管不是唯一的目的。
[0004]金属薄片通常通过锤打、球磨或物理气相沉积(PVD)来制备。在锤击方法中，金属板通过锤击变薄，然后减小为薄片。球磨可以是湿法或干法，并在低速或高速下进行。球磨方法的示例包括立式球磨、振动球磨、卧式球磨和行星式球磨。在任何球磨方法中，球形研磨介质随机地与开始为球体或具有低纵横比的大金属颗粒碰撞。由于施加在相对大的颗粒上的压缩力和剪切力，它们逐渐变平成为薄片。在物理气相沉积中，金属被蒸发，然后沉积在载体上。一旦金属在载体上凝结成薄膜，可以使用各种技术将薄膜从薄片形式的载体上除去。
[0005]通过锤击或球磨制备的金属薄片倾向于相对较厚。通常，它们可以具有微米范围(例如，介于1微米(μm)和100μm之间)的厚度，较高的最终产品具有亚微米范围(例如，介于25纳米(nm)和1μm之间)的厚度。相反，通过PVD制备的金属薄片可以更薄，具有在20nm至100nm的范围内的厚度，具有在30nm至50nm的范围内的厚度的薄片通常优选用于特别苛刻的工业中的视觉效果。通常，PVD制备的薄片的平坦表面的形貌比通过球磨制备的薄片的平坦表面的形貌更规则。因此，PVD制备的薄片通常比其非PVD制备的对应物更光亮，使得使用它们的产品能够表现更高的光泽。
[0006]虽然PVD制备的薄片对于许多工业应用是优选的，但是它们的制造方法更昂贵，使得它们的成本对于许多产品是高得令人望而却步的。目的
[0007]因此，本专利技术寻求提供一种生产薄片的成本有效的方法。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种生产薄片的方法，所述方法包括：a.支承两个供给筒和疲劳杆组件，所述疲劳杆组件包括至少一个疲劳杆，使得每个疲劳杆夹在由第一材料制成的所述两个供给筒之间，其中，将从所述第一材料制造薄片，每个疲劳杆具有比所述两个供给筒的初始直径小的直径，并且由比第一材料更硬的第二材料制成；b.促使所述两个供给筒的表面与每个疲劳杆接触；以及c.在彼此形成滚动线接触时使所述两个供给筒和所述疲劳杆旋转；其中，所述疲劳杆组件的至少一个疲劳杆是带纹理的；并且其中以足够高的接触压力使所述连个供给筒和每个疲劳杆彼此压靠，以通过疲劳改变所述亮哥供给筒的表面，并导致第一材料的薄片与所述两个供给筒的表面分离。
[0009]在一些实施例中，在每个疲劳杆和供给筒旋转期间，将流体施加到每个疲劳杆和供给筒，流体尤其是用于带走由供给筒的疲劳生产的薄片。在这样的实施例中，所述方法进一步包括收集所生产的薄片和可选地收集携带它们的流体。流体可以是液体或气体。
[0010]在所生产的薄片与部分流体一起收集的程度上，所述方法可以进一步包括从流体中分离薄片的至少一部分。分离能够(例如，通过干燥)除去流体或隔离薄片(或其部分)，或两者。从流体中分离薄片的至少一部分能够基于第一材料的单独特性和与其的相对亲和力(例如，磁体辅助分离由磁性材料制成的薄片)或依赖于更普遍的性质(例如，密度、尺寸等)并通过倾析、离心或过滤进行。
[0011]在一些实施例中，流体是液体，并且所述方法还包括将被收集或被分离的液体的至少一部分再循环到每个供给筒和疲劳杆之间的每个接触线的至少部分。
[0012]在一些实施例中，流体是包括一种或多种添加剂的液体。就所述方法还包括再循环这种补充添加剂的液体而言，在一些实施例中，所述方法还包括监测液体中一种或多种添加剂的液位，和/或向液体中加入新鲜量的一种或多种添加剂，以便保持其任何期望的量。向液体中添加添加剂可以例如补偿在该过程中“损失”(例如通过用添加剂或其衍生物涂覆所生产的薄片)的任何量的添加剂，。通常，根据将要生产的薄片的材料，选择添加剂以提供以下效果中的一种或多种：抗结块、抗腐蚀、抗泡沫、抗氧化、抗磨损，或促进摩擦、润滑、牵引、防腐和任何所需的流变性。
[0013]在一些实施例中，可存在于如本方法中使用的液体流体中的一种或多种添加剂中的至少一种能够对所生产的薄片的外表面改性，使得薄片的外表面的化学组成不同于薄片的芯的化学组成。这种改性可以提供添加剂的持久效果，而不管其预期用途，并且为了说明，可以提供长期的抗氧化保护。附加地或替代地，这种修性能够被定制以适合薄片的特定预期用途。为了说明，假设薄片要散布在特定的化学环境(液体或固体)中，可以对薄片的外表面改性以使其能够与它们的周围环境发生所需的相互作用。作为非限制性示例，如果将薄片引入丙烯酸类树脂中，二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)可以用作添加剂。能够使薄片与其环境进一步相互作用的添加剂可以被称为功能化添加剂。
[0014]替代地或附加地，一种或多种添加剂中的至少一种改变所生产的薄片的生产速率，所述方法的所有其它参数是类似的。
[0015]替代地或附加地，一种或多种添加剂中的至少一种改变所生产的薄片的尺寸，例
如长度、宽度、厚度、这些测量值之间的(例如，在(如由D50近似的)平均平面尺寸和平均厚度之间)纵横比、形状、体积等，所述方法的所有其它参数是类似的。
[0016]所述方法可以用N个供给筒和夹在任何两个相邻的供给筒之间的N
‑
1个疲劳杆组件来实践，或者用N个疲劳杆组件，每个疲劳杆组件相邻于供给筒的同一侧与前一个组件径向相对来实践，或者用N+1个疲劳杆组件，其中每个供给筒夹在任何两个相邻的杆组件之间来实践。此外，每个疲劳杆组件可以包括一个或两个疲劳杆。因此，在许多情况下，本方法可以用至少一个供给筒来实践，所述供给筒与至少两个(位于筒的相对侧上的相同或不同的杆组件的)疲劳杆接触。这些至少两个疲劳杆可以相同或不同，疲劳杆中的一个由第二材料制成，并且相同的杆或另一个杆被纹理化。在一些实施例中，当至少一个供给筒与一个或更多个杆组件的至少两个疲劳杆滚动接触时，疲劳杆中的至少一个是不带纹理的。
[0017]在一些实施例中，形成纹理的杆组件的至少一个疲劳杆具有平均表面粗糙度(Ra)大于0.2μm、大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，包括由第一材料制成的多个金属薄片，所述第一材料包括金属或由金属组成，所述多个薄片具有大于边缘表面尺寸的平坦表面尺寸，其中所述多个薄片的大部分具有在所述多个薄片的退火期间可保存的外观和结晶结构中的至少一种，在所述退火之前和之后所述可保存的外观和/或结晶结构基本上相似，是以下中的一个：a)通过分光光度计或光泽计可检测的外观，所述可检测的外观选自光密度、光泽度值和雾度值；b)通过显微镜分析可检测的结晶结构，其选自由细长条纹、细长单元块和涡旋图案组成的组；和c)通过X
‑
射线衍射可检测的结晶结构，其选自由衍射峰的位置、在特定位置处的衍射峰的相对强度和在两个特定位置处的任何两个衍射峰之间的比率组成的组。2.如权利要求1所述的组合物，其中，通过以在每分钟1℃和每分钟50℃之间的加热速率将所述多个薄片的温度升高到至少150℃的退火温度来进行所述多个薄片的退火，所述退火温度可选地为至多500℃并且所述多个薄片在预定环境下在所述退火温度下保持一小时，所述退火温度可选地在相同或不同的预定环境下以冷却速率可控地降低，由此形成退火薄片。3.如权利要求1或2所述的组合物，其中，所述多个金属薄片用不同于第一材料和不同于其天然氧化物的第二材料涂覆。4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的组合物，其中，具有所述可保存的外观和/或结晶结构的所述多个金属薄片包括铝或由铝组成。5.如权利要求4所述的组合物，其中，所述多个薄片的所述可保存的结晶结构包括在约38.56
°
(<111>)的第一衍射峰、在约44.81
°
(<200>)的第二衍射峰，并且所述第一衍射峰的相对强度与所述第二衍射峰的相对强度之间的比率XRD
比率
为2.00或更小、1.90或更小、1.80或更小、1.75或更小、或1.70或更小；和可选地为0.40或更大、0.45或更大、0.50或更大、0.60或更大、0.70或更大、或0.80或更大。6.一种组合物，包括由第一材料制成的多个薄片，所述多个薄片具有大于边缘表面尺寸的平坦表面尺寸，其中所述多个薄片的大部分在它们的平坦表面中的至少一个上具有至少三个细长标记，所述至少三个细长标记中的任何两个相邻标记具有彼此偏离30度或更小的相应纵向取向，所述标记的所述纵向取向与对每个薄片归一化的优选细长标记取向的偏离为25
°
或更小，并且其中所述多个薄片可选地涂覆有不同于所述第一材料和不同于其天然氧化物的第二材料。7.如权利要求6所述的组合物，其中每个细长标记特征在于平均深度和平均宽度，并且每两个相邻细长标记特征在于所述对的各个边缘之间的平均距离，包括所述细长标记的所述多个薄片进一步特征在于以下结构特征中的一个或多个：a)所述细长标记的至少部分具有25nm或更小的平均深度；b)所述细长标记的至少部分的平均深度为包括所述标记的所述薄片的平均厚度的20％或更小；c)所述细长标记的至少部分具有20nm或更小的平均宽度；d)所述细长标记的至少部分的平均宽度为包括所述标记的薄片的平均厚度的5％或更小；以及e)各对相邻细长标记的至少部分的对具有2μm或更小的平均距离。8.如权利要求6或7所述的组合物，其中，具有所述细长标记的所述多个薄片包括金属、
塑料、陶瓷或玻璃材料或由金属、塑料、陶瓷或玻璃材料组成。9.如权利要求8所述的组合物，其中，具有所述细长标记的所述多个薄片包括金属或由金属组成，并且具有在所述多个薄片的退火期间可保存的外观和结晶结构中的至少一种，所述可保存的外观和/或结晶结构如权利要求1至权利要求5中任一项所述。10.一种组合物，其包括由第一材料制成的多个金属薄片，所述第一材料包括金属或由金属组成，所述多个薄片具有大于边缘表面尺寸的平坦表面尺寸，其中所述多个薄片的大部分在所述薄片的所述平坦表面中包括至少两个单元块，所述至少两个单元块是细长的，并且其中所述多个薄片可选地涂覆有不同于所述第一材料且不同于其天然氧化物的第二材料。11.如权利要求10所述的组合物，其中，所述至少两个细长单元块中的任意两个相邻细长单元块各自具有彼此偏离30度或更小的相应纵向单元带取向，所述纵向单元带取向与对每个薄片归一化的优选单元带取向的偏离可选地为25
°
或更小。12.如权利要求10或11所述的组合物，其中，具有所述细长单元块的所述多个金属薄片具有在所述多个薄片退火期间可保存的外观和结晶结构中的至少一种，所述可保存的外观和/或结晶结构如权利要求1至权利要求5中任一项所述，和/或在它们的平坦表面中的至少一个上具有权利要求6至权利要求9所述的细长标记。13.一种组合物，其包括由第一材料制成的多个金属薄片，所述第一材料包括金属或由金属组成，所述多个薄片具有大于边缘表面尺寸的平坦表面尺寸，其中所述多个金属薄片的至少2％数量在所述金属薄片的所述平坦表面中包括至少一个涡旋图案，围绕每个涡旋图案的中心部分的“环”的宽度为至多1μm宽，并且其中所述多个薄片可选地涂覆有不同于所述第一材料和不同于其天然氧化物的第二材料。14.如权利要求13所述的组合物，其中，具有所述涡旋图案的所述多个薄片包括铝或由铝组成，并且具有在所述多个薄片退火期间可保存的外观和结晶结构中的至少一种，所述可保存的外观和/或结晶结构如权利要求1至5中任一项所述。15.如权利要求1
‑
14中任一项所述的组合物，其中，至少包括在所述薄片的退火期间可保存的外观和结晶结构中的至少一种、所述细长标记、所述细长单元块和所述涡旋图案的所述多个薄片进一步满足以下结构特征中的一种或多种：i)所述多个薄片具有200μm或更小、150μm或更小、或75μm或更小的平均粒度D50或平坦表面的平均最...

【专利技术属性】
技术研发人员：本锡安，
申请(专利权)人：兰达实验室二零一二有限公司，
类型：发明
国别省市：