[发明专利]包括利用原子层沉积而沉积有材料以用于增加刚度和强度的纤维的纺织物

权利要求书

1.一种在纤维或含纤维材料上沉积材料的方法，包括：

将源前体注入到所述纤维或所述含纤维材料的表面上；

利用原子层沉积（ALD）将反应物前体注入到所述纤维或所述含纤维材料的所述表面上，以沉积经受张应力的第一材料的层；以及

将所述层的至少外部部分转换为与所述第一材料相比具有更大体积的第二材料，以在所述层中引起压应力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一材料包括多晶材料，并且所述转换包括氧化、硝化或碳化所述多晶材料的表面和晶界的至少部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多晶材料包括半导体、金属化合物或金属中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述多晶材料包括TiN。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述第二材料的所述表面上沉积非晶态材料的层。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述非晶态材料包括Al₂O₃或SiO₂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应物前体包括通过使气体暴露于等离子体而生成的自由基。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一材料包括非晶态材料，并且所述转换包括氧化、硝化或碳化所述第一材料的至少部分。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述非晶态材料包括Al₂O₃和SiN中的至少一种。

10.一种纺织物，包括：

多个纤维；

利用原子层沉积（ALD）在所述多个纤维中的每个纤维的表面上沉积的第一材料的层，所述层经受张应力；以及

在所述第一材料的至少表面上的第二材料，所述第二材料通过从所述第一材料转换而形成，并且与所述第一材料相比具有更大的体积，以在所述层中引入压应力。

11.根据权利要求10所述的纺织物，其中所述第一材料包括多晶材料，并且所述转换包括氧化、硝化或碳化所述多晶材料的表面和晶界的至少部分。

12.根据权利要求11所述的纺织物，其中所述多晶材料层包括半导体、金属化合物或金属中的至少一种。

13.根据权利要求11所述的纺织物，其中所述多晶材料层包括TiN。

14.根据权利要求11所述的纺织物，其中所述第二材料包括TiON或TiCN。

15.根据权利要求11所述的纺织物，还包括利用ALD在所述多晶材料与所述多个纤维之间、或者在所述第二材料的所述表面上沉积的非晶态材料的层。

16.根据权利要求15所述的纺织物，其中所述非晶态材料包括Al₂O₃或SiO₂中的至少一种。

17.根据权利要求10所述的纺织物，其中所述多个纤维包括碳纤维。

18.根据权利要求10所述的纺织物，其中所述第一材料通过在所述多个纤维中的每个纤维上注入源前体、并且然后在所述多个纤维中的每个纤维上沉积反应物前体来沉积。

19.根据权利要求18所述的纺织物，其中所述反应物前体包括通过使气体暴露于等离子体而生成的自由基。

20.根据权利要求10所述的纺织物，还包括利用ALD在所述多个纤维中的每个纤维上沉积的发射率降低层，所述发射率降低层具有比经处理的所述层更低的发射率。

21.根据权利要求20所述的纺织物，其中所述发射率降低层包括铝。

22.根据权利要求10所述的纺织物，其中所述第二材料包括非晶态材料。

23.根据权利要去22所述的纺织物，其中所述非晶态材料包括Al₂O₃和SiN中的至少一种。