[发明专利]空气控制的电喷雾制造及其产品

权利要求书

1.一种用于制造膜或涂层(例如，薄层沉积(例如，厚度约1微米至约1毫米))的方法，所述方法包括：

a.通过以下步骤产生包括多个颗粒和/或液滴(例如直径＜10微米)的带静电荷的羽流，所述颗粒和/或液滴包括添加物和液体介质：

i.将流体原料提供至电喷雾喷嘴的第一导管的第一入口，所述第一导管沿着导管的长度被具有内表面和外表面的壁封闭，所述第一导管具有第一出口，并且所述流体原料包括所述液体介质和添加物；

ii向所述喷嘴(例如，所述第-导管的壁)提供(例如，直流)电压，所述电压提供电场(例如，在第一出口处)；以及

iii.向所述喷嘴的第二导管的第二入口提供压缩气体，从而在所述第二导管的第二出口处提供高速气体，高速气体具有约5m/s或更高的速度，所述第二导管沿着导管的长度被具有内表面的第二壁封闭，所述第二导管具有第二入口和第二出口，所述第二导管具有第二直径，并且所述第一导管被布置在所述第二导管内部，所述第一壁的外表面和所述第二壁的内表面由导管间隙分隔开；以及

b.收集基底上的(例如，薄层)沉积。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述(例如，薄层)沉积是包括聚合物基质的连贯膜。

3.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述连贯膜包括分散在所述聚合物基质内的纳米内含物，所述纳米内含物之间的最可能距离范围为约100nm至约1000nm。

4.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述(例如，薄层)沉积的厚度变化小于平均厚度的20％。

5.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述添加物包括聚合物。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述聚合物是聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚丙烯腈(PAN)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，或其组合。

7.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述流体原料中所述聚合物的浓度为约5wt.％或更少(例如，约0.5wt.％至约5wt.％)。

8.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述添加物包括多个(例如，纳米或微米结构的)颗粒。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述多个(例如，纳米结构的)颗粒包括多个金属颗粒(例如纳米颗粒)、陶瓷颗粒(例如纳米颗粒)、金属氧化物颗粒(例如纳米颗粒)、碳内含物(例如纳米结构)，或任何它们的组合。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个(例如，纳米结构的)颗粒包括包括金属氧化物或陶瓷的颗粒(例如纳米颗粒)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述金属氧化物或陶瓷是氧化硅、氧化铝或氧化钛。

12.根据权利要求9-11的任一项所述的方法，其中所述多个(例如，纳米结构的)颗粒包括碳结构。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述碳结构包括碳纳米管、石墨烯纳米带、碳纳米纤维、介孔碳纳米结构、石墨烯、氧化石墨烯、还原的氧化石墨烯，或其任何组合。

14.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述液体介质包括水、醇、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿、二氯甲烷或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。

15.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述液体介质包括聚硅氮烷(例如有机聚硅氮烷)、多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)或聚倍半硅氧烷(PSSQ)。