熱門專利組合—先進鍍膜專利組合

 

刊登日期:2019/6/5
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■ 表面鍍膜/塗層技術
隨著社會經濟的快速發展和高新技術的不斷湧現,對於商品外在的表現,除了美感要求外,對於表面性質如防腐蝕、耐磨損、高強度等特性,甚至於某些情況之下表面應具有的特殊功能,成了研發者追求更好的商品價值條件的開發要素。本專利組合以特殊材料應用於各種物件之表面處理,提高產品的附加價值及品質。
專利組合技術特色
① 半透明塗層包括一陶瓷材料,厚度實質上大於1 μm且可見光平均透光率實質上係為2%~45%。利用熱噴塗將半透明塗層覆蓋在物品的表面,除了能以半透明之特性來顯現物品原有的美感外,更能夠提供良好之抗沾黏性、耐污性、耐磨耗性、防腐蝕性、抗變形性與抗黴性,甚至高達92%之遠紅外線放射率,比如可改善滑鼠墊外表面的摩擦係數、反光度等。由於熱噴塗技術具有很高的附著效率,故此塗層可形成於任何材質之表面上,應用性廣泛且製造簡單。
② 混合陶金粉末或燒結粉末製成一塗層材料,在工件表面上形成一厚度為160~500微米之塗層,藉以提升工件之防護性與散熱性,並且塗層具有較佳的孔隙率、微硬度、鍵結強度與磨耗體積損失。可避免表面因摩擦所產生的局部溫度上升,造成損壞或機械性能改變的狀況。
應用領域
電腦配件如滑鼠墊、交通工具如輪圈、表面處理

■ 電弧鍍膜技術
電弧離子蒸鍍薄膜之技術目前已廣泛應用於單一種類之薄膜,例如:氮化鈦(TiN)、氮化鉻(CrN)、氮化碳鈦(TiCN)或是氮化鋯(ZrN)等材料,這些材料主要是用來做耐腐蝕、抗磨耗、抗黏著、抗高溫氧化鍍膜之應用。近年來,多層不同種類之薄膜(Multilayer)蒸鍍技術已被廣泛地發展與研究,主要是由於單一種類薄膜之應用經常受限於單一材料本身的物理性質,而無法擴大其應用領域。因此,為解決使用單一材料鍍膜之瓶頸,可利用多元成分、多相系統以及多層膜複合的方式,將各種有優異性質的材料結合,製作成奈米級厚度之多層薄膜,以擴大多層薄膜之應用領域。
專利組合技術特色
① 提供一種應用於電弧離子蒸鍍多層薄膜之改良裝置,應用於多層薄膜之製作,包括有擴散式磁濾管或是收斂式磁濾管,以濾除靶材蒸鍍時所產生的金屬顆粒,並在相對應不同靶材的中間位置,設置一個隔離擋板,藉由施加於隔離擋板上之負偏壓,可以吸收靶材蒸鍍後殘餘的金屬離子,以避免金屬離子飄移至其他靶材蒸鍍之區域,而影響到其他靶材之蒸鍍。
② 利用電弧熔射系統來製作塗層,再以熱噴塗法將原料直接噴塗於基材上,形成同時具有圓頂與尖峰兩種型式之耐磨耗顆粒的塗層,且該塗層之表面粒糙度控制為4~250 μm,以製得兼顧粒糙度與耐磨耗性之指甲剪銼刀,此法適用的基材種類廣泛且製程簡易、易於成型,容易掌控產品外觀與品質。
應用領域
表面處理、防蝕、薄膜

■ 碳化矽材料技術
由於碳化矽(SiC)具有高崩潰電壓、寬能隙、高電子飄移速度、高熱傳導係數等優異特性,被視為未來具相當潛力的基板材料。目前碳化矽之晶體成長技術主流為物理氣相傳輸法(PVT),係使用高純度碳化矽粉體做為原料,於超過2,000˚C使粉體昇華後,藉由溫度場的設計,使昇華的氣體分子在低溫的晶種沉積下來使晶體成長。做為晶體成長的原材料,碳化矽粉體的純度品質對於所成長的晶體特性有直接的影響,此外,粉體形貌也是影
響晶體成長的要素之一,粉體粒徑為決定晶體成長的穩定性與速度之關鍵因子。本專利組合提供多種碳化矽的製造方法。
專利組合技術特色
① 於真空環境下反應合成碳化矽粉體後,搭配往復式昇華處理碳化矽粉體,以形成微米粉體,其中微米粉體包括碳化矽核心,以及碳膜包覆碳化矽核心,此碳化矽核心之粒徑介於50微米至500微米之間,且碳膜厚度介於20 nm至200 nm之間。此製造方法具可調控碳化矽粉體粒徑,進而提供合適的粒徑與分布之碳化矽粉體。
② 硼具有高熔點與相對低的蒸氣壓,其熔點2,076˚C亦高於碳化矽粉體的一般合成溫度,因此難以利用溫度差異之特性實施氣-固分離而去除。本發明提供一除硼純化碳化矽之方法,可有效降低碳化矽與其前驅物(如固態混合物)中的硼含量。相較於過去習知技術中之氣態-液態反應或氣態-氣態反應的除硼製程,具有低成本且方便操作的優勢。
應用領域
LED、半導體、光電、機械、航太、汽車

■ 合金鍍膜應用
由於高分子材料支撐力不足、不耐熱等缺點,容易在後續加工製程中,因溫度過高而造成材料劣化。尤其在製作具有高分子材料和金屬材料之優良特性的複合材料時,高溫容易損傷位於二者之間異質接面上的高分子材料,進而導致金屬材料產生剝離脫落的現象,嚴重影響複合材料的功能特性與應用範圍。本專利組合利用鍍膜技術提供更多元的產品應用。
專利組合技術特色
① 利用準晶材料不具有週期性排列的特性,可製造出具準晶結構與奈米粒子的合金膜,擁有優異的疏水性(水接觸角介於90˚至140˚之間)之外,相較於一般高分子膜或金屬膜還可以具有較高的硬度,亦即可具有較高的耐磨耗與耐腐蝕特性。
② 以含有一抗菌材料以及由至少四種以上之金屬元素以及至少一非金屬元素之合金,所組成一種抗菌性合金鍍膜組成物,鍍製於器材的表面上,其抗菌率皆高達5.2,且其抑菌率亦高達99.6%以上,另外其硬度也可高達約10 GPa以上,可提升如衛生或醫療等器材之應用性。
③ 藉由低溫鍍膜(沉積)技術在高分子基材上形成一金屬散熱層,除了不會對高分子基材造成損害,其共形的沉積毯覆於具有等向性表面粗糙度的粗化表面,可使二者的異質接面處緊密地接合,在高溫製程下,防止因熱應力集中與穿透而破壞高分子材料層,導致金屬散熱層剝落脫離的問題產生,顯著改善金屬/高分子複合材料的性能。
應用領域
汽車、航太、模具、醫材及民生消費產品

專利洽詢:材料與化工研究所智權加值推廣室
趙弘儒 電話:03-5913737 、E-mail: kevin_chao@itri.org.tw
康靜怡 電話:03-5916928 、E-mail: kang@itri.org.tw


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