[发明专利]无机非金属薄膜新材料及其制造方法和应用

说明书

技术领域

一种薄膜新材料及其制造方法和应用。

背景技术

迄今为止，各种无机非金属薄膜（包括玻璃薄膜、各种陶瓷薄膜）都是通过各种气—固转换方法（如磁控溅射、真空蒸镀、气相沉积、分子束外延）或溶胶凝胶法复合固化各种基板上成型的。目前，独自存在和使用的薄膜材料，只有各种有机薄膜和金属薄膜；而独自存在和使用的无机非金属薄膜材料还未曾见报道（石墨烯薄膜可视为介于金属和无机非金属之间的一种薄膜材料）。

发明内容

为此本发明提供了一种无机非金属薄膜新材料及其制造方法和应用，其技术特征是：

在平整光滑的固体表面上，通过辊压或/和刮薄的方法，将熔融状态的无机非金属材料（如玻璃、陶瓷材料）成型为所需厚度（约5—35微米）的薄膜形状，然后冷却固化，再经可控的降温过程，从而制造出可独自存在和使用的无机非金属薄膜新材料，并将其用于制造各种复合材料。

上述具有平整光滑固体表面的构件为耐热钢板、石墨板或含有石墨的耐火材料（如铝碳材料、铝镁材料等）以及含有黏土的石墨材料等。

上述具有平整光滑固体表面的构件为环形输送带，将熔融状态的无机非金属材料（如玻璃、陶瓷材料）依附在运动着的环形输送带表面上，并成型为所需厚度（约5—35微米）的薄膜形状，然后冷却固化，再经可控的降温过程，从而制造出可独自存在和使用的无机非金属薄膜新材料。

可将这种无机非金属薄膜新材料视为二维化的玻璃或陶瓷纤维，它具有高透明、高抗拉强度、高尺寸稳定性和高柔韧的特点。

将许多层这种无机非金属薄膜新材料在真空环境中复合在一起，或用树脂材料将许多层这种无机非金属薄膜新材料复合在一起，便可制造出各种高强度透明板材。

上述环形输送带可水平、倾斜或垂直放置。

上述环形输送带的材质可以是耐热钢、碳纤维布或它们的复合材料。

为了防止上述耐热钢和碳纤维布的高温氧化可将它们放置在微氧、无氧或还原气氛中。

在上述环形输送带工作面两侧设置有温度调节控制装置（加热和冷却元器件），用于无机非金属薄膜新材料的粘度调控、表面火抛以及冷却固化和退火。

在上述熔融状态的无机非金属材料一侧，设有薄膜厚度调控装置，它们可以是压辊、刮刀等。

在上述环形输送带工作面上，设有与其磨蹭并使之抛光的石墨块。

也可利用上述制造无机非金属薄膜新材料的方法，制造厚度在35—100微米的超薄柔性玻璃板和超薄柔性陶瓷板。

本发明的有益之处在于：1、提供了一种前所未有的无机非金属薄膜新材料，包括各种玻璃薄膜和各种陶瓷薄膜。其特有的优异性能，可用于制造各种复合材料和用于各种材料表面的保护。2、提供了低成本、大规模制造无机非金属薄膜新材料的简单方法；以及低成本、大规模制造超薄柔性玻璃板和超薄柔性陶瓷板的新方法。

附图说明

图1是本发明实施例之一的原理剖面图。

图2是本发明实施例之二的原理剖面图。

图中1.熔窑，2.熔融状态的无机非金属材料，3.熔液溜槽，4.环形输送带的支撑传动辊，5.环形输送带，6.隔热托板，7.温度调节控制装置，8.无机非金属薄膜新材料，9.温度调节控制装置，10.壳体，11.石墨块，12.收卷辊，13.压辊，14.刮刀。

具体实施方式

图1中，熔窑（1）中的熔融状态的无机非金属材料（2），通过熔液溜槽（3）流入到水平放置的环形输送带（4）的表面，环形输送带（4）带动熔液一起向前运动；通过压辊（13）和/或刮刀（14）调整熔液厚度至薄膜状，然后在温度调节控制装置（7）和温度调节控制装置（9）的作用下，完成粘度调控、表面火抛以及冷却固化和退火的工艺过程；最后，将无机非金属薄膜新材料收卷于收卷辊（12）上。

图2中，熔窑（1）中的熔融状态的无机非金属材料（2），通过熔液溜槽流入到垂直放置的环形输送带（4）的表面，环形输送带（4）带动熔液一起向下运动；通过压辊（13）和/或刮刀（14）调整熔液厚度至薄膜状，然后在温度调节控制装置（7）和温度调节控制装置（9）的作用下，完成粘度调控、表面火抛以及冷却固化和退火的工艺过程；最后，将无机非金属薄膜新材料收卷于收卷辊（12）上。