[发明专利]多孔烧结膜和制备多孔烧结膜的方法

说明书

本申请涉及多孔烧结膜和制备多孔烧结膜的方法。描述多孔烧结体和通过包括注射模制步骤的步骤来制造多孔烧结体的方法。

技术领域

所述发明涉及多孔烧结体，包括通过包括注射模制步骤的步骤来制造多孔烧结体的方法。

背景技术

多孔烧结体用于多种工业应用，包括对电子和半导体制造行业以及需要高纯度材料进行加工的其他行业中所使用的材料进行过滤。举例来说，在半导体和微电子行业中，在线过滤器常常用于从流体去除微粒物质，以防止将微粒物质引入到制造工艺中。流体可为气体或液体的形态。

目前，商业上制备多孔烧结体的常用方法包括涉及手动地移动和处理多孔体的中间(过程中)形态的形成和烧结步骤。这些步骤是劳动密集型的。此外，本体是脆弱的并且形成步骤可能不精确。这些特征会导致所述方法容易出现大量的浪费、不期望的低效率和不期望的高成本。

发明内容

本文中描述了形成多孔烧结体的替代技术。所公开的方法没有当前技术的可比的低效率和成本缺点，而是用更精确、更少劳动密集的注射模制步骤代替劳动密集型、精确度低、潜在可变的手动步骤。与先前和当前使用的形成多孔烧结体的方法相比，注射模制步骤可更自动化、更精确，并且可产生更少量的废物。可执行所述方法来实现高度可重复的(精确的)多孔烧结体的大批量生产。受手工和劳动密集型步骤的阻碍，当前的(非注射模制)商业工艺可以介于百分之60至80的范围内的生产良率执行。相比之下，目前所述的控制良好的并且自动化的注射模制工艺具有以更高的生产量(增加的通量)、更低的浪费和更高的良率实现改善的均匀性和精确度(诸如，减少的部件内、部件间(部件对部件)和批对批的变化)的潜力。

金属注射模制技术已经用于制备相对低孔隙率的本体，而本发明能够生产较高孔隙率的本体。金属注射模制方法的当前商业实例涉及注射组合物(“原料”)和含有大量颗粒和相对低孔隙率的所得烧结体，所述所得烧结体对于注射金属部件，常常或通常具有小于百分之1的孔隙率(体积空隙空间百分比)的目标。尽管通常不试图生产具有较高孔隙率的金属部件，但是所使用的金属注射模制方法和材料可能能够生产具有稍微较高孔隙率水平(诸如高达15、20、25或30体积空隙空间百分比)的注射模制金属部件，并且所得烧结体的对应固体(金属)百分比为至少百分之70。

相反，本说明的方法可使用含有相对较低百分比的颗粒(诸如20至50(体积)百分比的颗粒和50至80百分比的粘合剂)的注射组合物。所述工艺可相应地生产孔隙率介于百分之50至80的范围内的成品多孔烧结体。为了以这种方式成功地执行加工，已经令人惊讶地发现，用于形成烧结多孔体的颗粒可被选择成表现出可为颗粒的形态(诸如，形状)的函数的相对低的“相对表观密度”。

在一个方面中，公开一种通过将液体注射组合物颗粒注射模制到成形模具空腔中来制造多孔烧结体的方法。所述液体注射组合物含有：聚合物粘合剂，和基于所述液体注射组合物的总体积的20至50体积百分比的固体无机颗粒。所述方法包括：使所述液体注射组合物流入到所述成形模具空腔中，以及使所述液体粘合剂在所述成形模具空腔内固化以形成包含环绕所述固体无机颗粒的固体粘合剂的固化注射组合物。

在另一方面中，公开一种液体注射组合物，所述液体注射组合物包括：50至80体积百分比的聚合物粘合剂，和基于所述液体注射组合物的总体积的20至50体积百分比的固体无机颗粒，所述固体无机颗粒具有介于所述颗粒的理论密度的百分之5至35的范围内的相对表观密度。

在另一方面中，本文公开一种注射模制的多孔烧结体，所述注射模制的多孔烧结体包括烧结颗粒并且具有介于百分之50至80的范围内的孔隙率。

附图说明

考虑到以下结合附图对各种说明性实施例的描述，可更全面地理解本公开。

图1示出了如所述的形成多孔烧结体的方法的示例性步骤。

图2A、2B、2C和2D示出了在本说明中描述的无机(金属)颗粒的集合。