[發(fā)明專利]多孔燒結(jié)膜和制備多孔燒結(jié)膜的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010693249.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN112237788A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·瓦爾克;D·N·戴恩;D·史密斯;C·雷迪;M·帕特里克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩特格里斯公司
• 主分類號(hào): B01D39/20
• 分類號(hào): B01D39/20
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 李婷

本申請(qǐng)涉及多孔燒結(jié)膜和制備多孔燒結(jié)膜的方法。描述多孔燒結(jié)體和通過包括注射模制步驟的步驟來制造多孔燒結(jié)體的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

所述發(fā)明涉及多孔燒結(jié)體，包括通過包括注射模制步驟的步驟來制造多孔燒結(jié)體的方法。

背景技術(shù)

多孔燒結(jié)體用于多種工業(yè)應(yīng)用，包括對(duì)電子和半導(dǎo)體制造行業(yè)以及需要高純度材料進(jìn)行加工的其他行業(yè)中所使用的材料進(jìn)行過濾。舉例來說，在半導(dǎo)體和微電子行業(yè)中，在線過濾器常常用于從流體去除微粒物質(zhì)，以防止將微粒物質(zhì)引入到制造工藝中。流體可為氣體或液體的形態(tài)。

目前，商業(yè)上制備多孔燒結(jié)體的常用方法包括涉及手動(dòng)地移動(dòng)和處理多孔體的中間(過程中)形態(tài)的形成和燒結(jié)步驟。這些步驟是勞動(dòng)密集型的。此外，本體是脆弱的并且形成步驟可能不精確。這些特征會(huì)導(dǎo)致所述方法容易出現(xiàn)大量的浪費(fèi)、不期望的低效率和不期望的高成本。

發(fā)明內(nèi)容

本文中描述了形成多孔燒結(jié)體的替代技術(shù)。所公開的方法沒有當(dāng)前技術(shù)的可比的低效率和成本缺點(diǎn)，而是用更精確、更少勞動(dòng)密集的注射模制步驟代替勞動(dòng)密集型、精確度低、潛在可變的手動(dòng)步驟。與先前和當(dāng)前使用的形成多孔燒結(jié)體的方法相比，注射模制步驟可更自動(dòng)化、更精確，并且可產(chǎn)生更少量的廢物。可執(zhí)行所述方法來實(shí)現(xiàn)高度可重復(fù)的(精確的)多孔燒結(jié)體的大批量生產(chǎn)。受手工和勞動(dòng)密集型步驟的阻礙，當(dāng)前的(非注射模制)商業(yè)工藝可以介于百分之60至80的范圍內(nèi)的生產(chǎn)良率執(zhí)行。相比之下，目前所述的控制良好的并且自動(dòng)化的注射模制工藝具有以更高的生產(chǎn)量(增加的通量)、更低的浪費(fèi)和更高的良率實(shí)現(xiàn)改善的均勻性和精確度(諸如，減少的部件內(nèi)、部件間(部件對(duì)部件)和批對(duì)批的變化)的潛力。

金屬注射模制技術(shù)已經(jīng)用于制備相對(duì)低孔隙率的本體，而本發(fā)明能夠生產(chǎn)較高孔隙率的本體。金屬注射模制方法的當(dāng)前商業(yè)實(shí)例涉及注射組合物(“原料”)和含有大量顆粒和相對(duì)低孔隙率的所得燒結(jié)體，所述所得燒結(jié)體對(duì)于注射金屬部件，常常或通常具有小于百分之1的孔隙率(體積空隙空間百分比)的目標(biāo)。盡管通常不試圖生產(chǎn)具有較高孔隙率的金屬部件，但是所使用的金屬注射模制方法和材料可能能夠生產(chǎn)具有稍微較高孔隙率水平(諸如高達(dá)15、20、25或30體積空隙空間百分比)的注射模制金屬部件，并且所得燒結(jié)體的對(duì)應(yīng)固體(金屬)百分比為至少百分之70。

相反，本說明的方法可使用含有相對(duì)較低百分比的顆粒(諸如20至50(體積)百分比的顆粒和50至80百分比的粘合劑)的注射組合物。所述工藝可相應(yīng)地生產(chǎn)孔隙率介于百分之50至80的范圍內(nèi)的成品多孔燒結(jié)體。為了以這種方式成功地執(zhí)行加工，已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，用于形成燒結(jié)多孔體的顆粒可被選擇成表現(xiàn)出可為顆粒的形態(tài)(諸如，形狀)的函數(shù)的相對(duì)低的“相對(duì)表觀密度”。

在一個(gè)方面中，公開一種通過將液體注射組合物顆粒注射模制到成形模具空腔中來制造多孔燒結(jié)體的方法。所述液體注射組合物含有：聚合物粘合劑，和基于所述液體注射組合物的總體積的20至50體積百分比的固體無機(jī)顆粒。所述方法包括：使所述液體注射組合物流入到所述成形模具空腔中，以及使所述液體粘合劑在所述成形模具空腔內(nèi)固化以形成包含環(huán)繞所述固體無機(jī)顆粒的固體粘合劑的固化注射組合物。

在另一方面中，公開一種液體注射組合物，所述液體注射組合物包括：50至80體積百分比的聚合物粘合劑，和基于所述液體注射組合物的總體積的20至50體積百分比的固體無機(jī)顆粒，所述固體無機(jī)顆粒具有介于所述顆粒的理論密度的百分之5至35的范圍內(nèi)的相對(duì)表觀密度。

在另一方面中，本文公開一種注射模制的多孔燒結(jié)體，所述注射模制的多孔燒結(jié)體包括燒結(jié)顆粒并且具有介于百分之50至80的范圍內(nèi)的孔隙率。

附圖說明

考慮到以下結(jié)合附圖對(duì)各種說明性實(shí)施例的描述，可更全面地理解本公開。

圖1示出了如所述的形成多孔燒結(jié)體的方法的示例性步驟。

圖2A、2B、2C和2D示出了在本說明中描述的無機(jī)(金屬)顆粒的集合。