本发明专利技术公开了含有烧结的金属纳米粒子的内聚性金属结构，其适合用于屏蔽电磁干扰和射频干扰。本发明专利技术还公开了用于形成这样的结构的方法。本发明专利技术还提供了用于屏蔽电磁辐射的装置以及使用这样的装置屏蔽电磁辐射的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于纳米粒子领域。本专利技术还属于电磁干扰屏蔽和射频干 扰屏蔽领域。
技术介绍
金属纳米粒子的独特性质使得它们成为当前使用金属薄片的各种 应用的候选物。金属薄片通过偶然接触建立起传导途径，而偶然接触 是相对低效的过程，因为接触点本质上是高阻抗的，在系统中基本上 充当杂质。电磁干扰("EMI")和射频干扰("RFI")屏蔽是使用了高导电性屏 蔽材料的两种商业化应用。在这样的应用中，屏蔽材料通常被喷涂在 装置例如移动电话的塑料外壳的内侧上。目前，金属薄片通常被用作屏蔽材料中的导电性组分。在某些方 法中，金属薄片与有机溶剂中的增粘剂和其它添加剂配制在一起。某 些可商购的金属薄片配方包含有机溶剂。当典型地在相对高的温度条件下加工金属薄片时，薄片聚结成可 用于屏蔽的粗糙的导电性网状物。然而，金属薄片网状物不是完全连 续的。此外，金属薄片不能被烧结以形成金属网状屏蔽物，并且形成金 属薄片网状屏蔽物所需的相对高的温度条件限制了可以在其上形成这 种屏蔽物的基底的范围。另外，由于在金属薄片配方中使用的有机溶 剂在操作中的固有的困难，有机溶剂金属薄片系统对于某些应用来说 不是最佳的。而且，金属薄片屏蔽物结构的形成可能需要几分钟的加工时间。因此，对于形成能够屏蔽电子设备免受EMI和RFI的连续的、高导电性的金属结构的方法存在着需求，其中这样的方法允许在适度的加 工条件如烧结下快速地形成这样的结构，同时最小化金属和溶剂的使 用。对于能够在这样的适度的加工条件下形成这样的结构以便能够在 不能耐受与金属薄片屏蔽系统相关的苛刻加工条件的基底上形成屏蔽 结构的组合物，也存在着相关的需求。
技术实现思路
为了战胜与提供使用最少的金属并能够在适度的温度条件下形成 内聚性屏蔽结构的金属屏蔽结构有关的挑战，本专利技术尤其提供了内聚性金属屏蔽结构，该结构包含沉积在基底上并被烧结以形成内聚性 金属屏蔽结构的金属纳米粒子群体，其中内聚性金属屏蔽结构具有小于大约20微米的特征性厚度，并且其中内聚性金属屏蔽结构具有小于 大约50毫欧姆/平方/密耳(mohms/sq/mil)的薄层电阻。另一方面，本专利技术提供了在基底上形成内聚性金属屏蔽结构的方 法，该方法包括将含有分散在水性介质中的金属纳米粒子群体的组合物沉积在基底上，其中至少一部分金属纳米粒子群体包含单独的金属纳米粒子，该单独的金属纳米粒子的特征在于具有大约l nm至大约 100 nm范围内的平均横截面尺寸；并且其中每个纳米粒子含有至少一 个结合到其表面上的配位体，该配位体包含结合到纳米粒子表面上的杂原子头基和结合到杂原子头基上的尾部；以及在低于大约14(TC的温 度下固化组合物，以便产生具有小于大约50毫欧姆/平方/密耳的薄层电 阻的内聚性金属屏蔽结构。本专利技术还提供了装置，其含有沉积在基底上并被烧结以形成内聚 性金属屏蔽结构的金属纳米粒子群体，该内聚性金属屏蔽结构的特征 在于具有小于大约20微米的厚度和小于大约50毫欧姆/平方/密耳的薄层电阻。还提供了这样的装置用于屏蔽电磁辐射的用途。 附图内容当与附图一起阅读时，
技术实现思路
以及下面的具体实施方式得到进 一步理解。为了说明本专利技术，在图中显示了本专利技术的示例性实施方案； 然而，本专利技术不限于所公开的具体方法、组合物和装置。另外，附图 不一定是按照比例绘制的。在附图中附图说明图1(A)显示了通过本专利技术合成的银纳米粒子的透射电子显微镜 ("TEM")显微照片；图1(B)显示了在10(TC下固化1分钟的由本专利技术的组合物构成的微 量(tmce)的扫描电子显微镜("SEM")显微照片；以及图1(C)显示了在85'C下固化3分钟的由本专利技术的组合物构成的微 量的SEM显微照片。具体实施例方式通过参考结合构成了本公开一部分的附图和实施例的下面的具体 实施方式可以更容易地理解本专利技术。应该理解，本专利技术不限于在本文 中描述和/或显示的具体的装置、方法、应用、条件或参数，而且在本 文中使用的术语仅仅是为了借助于实施例描述具体的实施方案，而不 旨在对所要求权利的专利技术进行限制。此外，当用于包括所附的权利要 求书的本说明书中时，单数形式("a" 、 "an"和"the")包含了复数， 并且对具体的数值的提及至少包括了该具体值，除非上下文另外明确 表示。本文中使用的术语"复数"是指超过一个。当表示值的范围时，另一个实施方案包括了一个具体的值和/或至另一个具体的值。同样， 当通过使用先行词"大约"将值表示成近似值时，应该理解具体的值 构成了另一个实施方案。所有的范围都是两个端点也包括在内的和可 组合的。应该意识到，本专利技术的某些为了清楚起见而在本文中描述在多个 单独的实施方案的语境中的特征，也可以组合在一起提供在单个实施 方案中。相反，本专利技术的各种为了简便起见而描述在单个实施方案的 语境中的特征，也可以单独地或以任何子组合提供。此外，对于以范 围进行陈述的值的提及，包含了所述范围内每个和所有的值。术语本文中使用的"密耳"是指1英寸的1/1000。 l密耳也等于25.4微米。本文中使用的"薄层电阻"是指电阻除以平方数。本文中使用的"平方"是指膜或层的长度除以膜或层的长度。本文中使用的术语"毫欧姆(mohms)"是指千分之一欧姆或1/1000 欧姆。本文中使用的术语"水性"是指含有水。本文中使用的术语"键合"是指共价键合、离子键合、氢键合、 配位键合等。本文中使用的术语"尾部"是指直链、支链或环状的碳原子链， 其中链可以是脂肪族的，并且其中链可以具有一个或多个与其一个或 多个成员碳原子结合的附加基团。例子可以是脂肪族碳原子链，在其 链成员的一个上连接有醇基。本文使用的术语"杂原子头基"是指含有至少一个原子的基团， 其中基团内的至少一个原子是除了碳之外的原子。例子包括氮、硫或氧。本文使用的术语"内聚性"是指合并成单一实体并抗分离。本文使用的术语"络合"是指与金属原子或离子形成配位键。本文使用的术语"配位体"是指分子或分子基团，其与另一个化 学实体结合而形成较大的络合物。例子包括通过从配位体的孤电子对 提供电子到空的金属电子轨道中所形成的配位共价键而与金属或金属 离子结合的分子基团。本文使用的术语"附聚物"是指可逆地群集在一起的两个以上粒 子，其中粒子的表面彼此不相接触。本文中使用的术语"絮凝物"是指可逆地群集在一起的两个以上 粒子，其中粒子的表面彼此不相接触。本文使用的术语"体积电阻率"是指构成特定物体的材料的固有 的电阻率。例如，由银制成的锭的体积电阻率将是银的固有的电导率。 作为另一个例子，由包含银和金的合金制成的锭的体积电阻率将是银 和金合金的固有的电导率。本文使用的术语"聚集体"、"聚集"以及类似的形式是指由不 可逆地融合、连接或颈縮在一起的两个以上粒子构成的一体的结构。本文使用的"对应的金属"是指构成一个物体或多个物体的金属 或多种金属。提供了内聚性金属屏蔽结构，其包含沉积在基底上并被烧结以 形成内聚性金属屏蔽结构的金属纳米粒子群体，其中内聚性金属屏蔽 结构具有小于大约20微米的特征性厚度，并且其中内聚性金属屏蔽结 构具有小于大约50毫欧姆/平方/密耳的薄层电阻。内聚性金属屏蔽结构适当地具有至少大约l毫欧姆/平方/密耳的薄 层电阻。适当地，至少一种金属纳米粒子含有银、铜、金、锌、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内聚性金属屏蔽结构，其含有： 沉积在基底上并被烧结以形成内聚性金属屏蔽结构的金属纳米粒子群体， 其中内聚性金属屏蔽结构具有小于大约２０微米的特征性厚度；并且 其中内聚性金属屏蔽结构具有小于大约５０毫欧姆／平方／密耳的薄 层电阻。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里A雅布隆斯基，迈克尔A马斯特罗彼得罗，克里斯多佛J瓦贡，
申请(专利权)人：珀凯姆联合有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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