TWI592497B - 用於無線通訊塔之發泡金屬組件 - Google Patents

用於無線通訊塔之發泡金屬組件 Download PDF

Info

Publication number
TWI592497B
TWI592497B TW102135131A TW102135131A TWI592497B TW I592497 B TWI592497 B TW I592497B TW 102135131 A TW102135131 A TW 102135131A TW 102135131 A TW102135131 A TW 102135131A TW I592497 B TWI592497 B TW I592497B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
metal
foamed metal
foamed
based material
density
Prior art date
Application number
TW102135131A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201413001A (zh
Inventor
莫哈梅德 愛斯其爾
Original Assignee
陶氏全球科技有限責任公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 陶氏全球科技有限責任公司 filed Critical 陶氏全球科技有限責任公司
Publication of TW201413001A publication Critical patent/TW201413001A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI592497B publication Critical patent/TWI592497B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/11Making porous workpieces or articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/08Alloys with open or closed pores
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10Alloys containing non-metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C23/00Alloys based on magnesium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3733Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon having a heterogeneous or anisotropic structure, e.g. powder or fibres in a matrix, wire mesh, porous structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12479Porous [e.g., foamed, spongy, cracked, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

用於無線通訊塔之發泡金屬組件 相關申請案之參照
本發明主張2012年9月28日提申之U.S.臨時申請案No.61/707,075之優先權。
領域
本發明之各個實施例係有關於用於無線通訊塔之以金屬為主之組件。
序論
於通訊系統之領域中,被預期的是全球頻寬需求將逐年增加以支持新服務及增加的使用者數量,因此將無線系統轉移至更高頻的頻寬。在工業中有趨勢去將基站電子裝置自該塔基移動至無線通訊塔之較高區域(即,塔頂電子裝置);這是為了減少將該塔頂連接至底部裝置的通訊電纜之信號損失。隨著被移動至塔頂之組件數量的增加,該等組件的重量成為一個問題。
概要
一實施例為一種裝置,包含: 一無線通訊塔組件,其係至少部分由發泡金屬所形成,其中該發泡金屬於25℃下測量,具有少於每立方公分2.7克(“g/cm3”)之密度。
詳細說明
本發明之各個實施例有關於至少部分由一以金屬為主之材料形成的無線通訊塔組件。此種以金屬為主之材料可具有某些性質,該等性質使其適於塔頂應用,包括某些範圍之密度、熱導性,及熱膨脹係數等。此等無線通訊塔組件可包括射頻(“RF”)孔腔濾波器、散熱器、外殼、塔頂支撐配件,及其等之組合等。
以金屬為主之材料
正如剛才提到的,該無線通訊塔組件可為至少部分由以金屬為主之材料形成。如這裡所使用的,“以金屬為主”之材料為包含金屬做為一主要(即,大於25重量百分比(“wt%”))組分的材料。於各個實施例中,該以金屬為主之材料可包含以至少50、至少60、至少70、至少80、至少90,或至少95wt%之總量組合的一或多種金屬。於一些實施例中,一或多種金屬構成該以金屬為主之材料的全部或實質上全部。如此處所使用的,該“實質上全部”一詞代表未被敘述之組分獨自地小於百萬分之10份(“ppm”)的存在。於另外的實施例中,該以金屬為主之材料可為金屬與一或多種 填料的複合物,如以下更為詳細的敘述,以及因此可包含於較低比例之一或多種金屬(例如,自低至5wt%高至99wt%)。
該以金屬為主之材料的金屬組分可為任何已知或此後發現之金屬或金屬的組合(即,合金)。於各個實施例中,該以金屬為主汁材料可包含一低密度金屬,諸如鋁或鎂,或其他金屬諸如鎳、鐵、青銅、銅或其等之合金。於一或多個實施例中,該以金屬為主之材料可包含一金屬合金,諸如鋁或鎂及其等之合金。於某些實施例中,該以金屬為主之材料包含鋁。於各個實施例中,鋁構成該以金屬為主之材料的至少50、至少60、至少70、至少80、至少90、至少95wt%、實質上全部或全部的金屬組分。因此,於各個實施例中,該以金屬為主之材料可為一以鋁為主之材料。另外,被使用之該鋁可為鋁合金,諸如AA 6061。合金6061通常包含97.9wt%之鋁、0.6wt%之矽、0.28wt%之銅、1.0wt%之鎂,及0.2wt%之鉻。
如上所述,該以金屬為主之材料可具有某些特性。於各個實施例中,該以金屬為主之材料具有每立方公分少於2.7、少於2.6、少於2.5、少於2.4、少於2.3、少於2.2、少於2.1,或少於2.0克(“g/cm3”)的密度。於該等實施例中,該以金屬為主之材料可具有至少0.1g/cm3之密度。因該以金屬為主之材料可包括聚合物-金屬複合物,如下所述,此處所提供之密度值可根據ASTM D792於25℃下測量。對於非聚合物/金屬複合物材料,密度可根據ASTM D1505藉由 密度梯度法而測量。
於各個實施例中,該以金屬為主之材料具有每米凱氏溫度大於1、大於2、大於3、大於4、大於5,或大於6瓦特(“W/m.K”)之熱導性。於該等實施例中,該以金屬為主之材料可具有不大於50,或不大於100、不大於180,或不大於250W/m.K之熱導性。所有此處所提供之熱導性值為根據ISO 22007-2(瞬時平面熱源[熱盤]法)於25℃測量。於各個實施例中,該以金屬為主之材料具有每米凱氏溫度小於50、小於45、小於40、小於35、小於30,或小於26微米(“μm/m.K,”其等於ppm/℃)之線性等向性熱膨脹係數(“CTE”)。於該等實施例中,該以金屬為主之材料可具有至少10μm/m.K之CTE。此處所提供之所有CTE值為具提供於下列測試方法章節中之程序所測量。
於各個實施例中,該以金屬為主之材料具有至少5.0百萬帕斯卡(“MPa”)之抗拉強度(tensile strength)。於該等實施例中,該以金屬為主之材料可具有通常不大於500MPa之極限抗拉強度。因該此處所數之以金屬為主之材料亦有關於聚合物-金屬複合物,此處所提供之所有抗拉強度為根據ASTM D638所測量。對於僅為金屬之樣品,根據ASTM B557M測量抗拉特性。
於各個實施例中,該以金屬為主之材料可為發泡金屬(foamed metal)。如此處所使用的,該“發泡金屬”一詞表示具有含空隙孔洞之體積部分的多孔結構之金屬。該發泡金屬之金屬可為現今技術已知或往後發現之任何適合用 於製備發泡金屬的金屬。例如,該發泡金屬之金屬可選自於鋁、鎂,及銅等,及其等之合金。於某些實施例中,該發泡金屬可為發泡鋁。
於各個實施例中,該發泡金屬可具有於自0.1至2.0g/cm3、自0.1至1.0g/cm3,或自0.25至0.5g/cm3範圍內的密度。於一些實施例中,該發泡金屬可具有自0.03至0.9、自0.1至0.7,或自0.14至0.5之相對密度,其中該相對密度(無尺度)係定義為該發泡金屬之密度對該基本金屬(即,其他相同金屬之非發泡樣品)之密度的比例。另外,該發泡金屬可具有於自5至150W/m.K、自8至125W/m.K,或自15至80W/m.K範圍內之熱導性。再者,該發泡金屬可具有於自15至25μm/m.K,或自19至23μm/m.K範圍內的CTE。於各個實施例中,該發泡金屬可具有於自5至500MPa,自20至400MPa、自50至300MPa、自60至200MPa,或自80至200MPa之範圍內的抗拉強度。
於各個實施例中,該發泡金屬可為一閉孔型(closed-cell)發泡金屬。如習知技藝所知的,該“閉孔型”一詞表示一結構,其中該以金屬為主之材料中的空隙孔洞之主要部分為隔離之孔洞(即,不與其他空隙孔洞相連接)。閉孔型發泡金屬可通常具有於自1至8毫米(“mm”)範圍內的單元尺寸。
於各個實施例中,該發泡金屬可為一開孔型(open-cell)發泡金屬。如習知技藝所知的,該“開孔型”一詞表示一結構,其中該以金屬為主之材料中的空隙孔洞之主 要部分為互連孔洞(即,與一或多個相鄰孔洞開孔型接觸)。開孔型發泡金屬可通常具有於自0.5至10mm範圍內的單元尺寸。
商業上可取得之發泡金屬可被用於此處所述之各個實施例中。例如,合適之發泡鋁材料可自Isotech Inc獲得,無論是片狀或3維鑄型。此等材料亦可自FoamtechTM公司、RacematTM BV,及ReadeTM國際公司獲得,皆為片狀。
於各個實施例中,特別是使用開孔型發泡金屬時,該發泡金屬可存在有一表面區域或表面區域之一部分,該位置為(a)非發泡金屬,抑或(b)經以聚合物為主之材料所塗覆。於該等實施例中,該發泡金屬可因此存在於沒有或實質上沒有缺陷(即,平滑)之表面上。該等表面可促進金屬電鍍並允許需要平滑表面之組件,諸如散熱片的形成,其中該所欲之強度可能無法單獨以之發泡結構所達成。另外,因為該等候度,散熱片(fins)不通常於建構中添加大量重量,因此希望保留一非發泡結構或以一以聚合物為主之材料填充該發泡結構之空隙孔洞以增加力量。當一表面區域為非發泡,該非發泡部分可具有於自0.05至5mm之範圍的自該表面之平均深度。具有非發泡表面部分之合適發泡金屬的實例為穩定化鋁泡體,商業上可自AlusionTM,Cymat科技公司之分公司,多倫多,加拿大取得。
改良該發泡金屬之熱散逸之另外途徑可為,例 如,經由該發泡核心使用風道促進空氣循環而不影響該物件之整體效能,諸如保留一封閉外殼以保護被包圍之組件。此途徑在使用非發泡外部層時為特別有用的,即其中該循環僅藉由審慎設置之通道中發生於核心中。
以聚合物為主之材料被使用以提供一無缺陷或實質上無缺陷之表面時,或用以填充或至少部分填充該發泡結構用於加強強度時,該以聚合物為主之材料可被於自0.05mm至完全滲透該發泡金屬(以形成一貫穿聚合物-金屬網路)的厚度。用於此等實施例中之以聚合物為主之材料的實例包括熱固環氧樹脂,或熱塑非晶質或結晶性聚合物。於一實施例中,該以聚合物為主之材料為一熱固環氧樹脂。以聚合物為主之材料可被施用至一表面區域,或使用任何領域中習知或往後發現之方法滲透至該發泡金屬之結構內。例如,此應用可藉由真空鑄造或加壓浸漬,或於壓力下以熱塑材料***成型。該聚合物材料可自己被以適當填料填充以降低密度、熱強度,及/或熱導性增強。該等填料可包括二氧化矽、石英、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、石墨、炭黑、奈米碳管、鋁薄片、纖維、玻璃纖維、玻璃或陶瓷微球,及其等之二或多者的組合。
於各個實施例中,該以金屬為主之材料可為一經微球填充之金屬。如此處所使用的,該“微球”一詞表示具有少於500微米(“μm”)之質量中值直徑(“D50”)的填充材料。適合用於此處之微球填料通常可具有球狀或實質上球狀的型狀。該經微球填充之金屬的金屬可為上述之任何金 屬。如上述所指出的,該以金屬為主之材料的金屬可為鋁。因此,於某些實施例中,該經微球填充之金屬可為經微球填充之鋁。
於各個實施例中,該經微球填充之金屬可具有於自0.6至2g/cm3之範圍的密度。另外,該經微球填充之金屬可具有於自5至150W/m.K之範圍的熱導性。再者,該經微球填充之金屬可具有於自8至25μm/m.K之範圍的線性等向CTE。於各個實施例中,該經微球填充之金屬可具有於自0.8至60Kpsi(~5.5至413.7MPa)之範圍的抗拉強度。
各種類型之微球填料可被使用於適合用於此處之該經微球填充之金屬中。於各個實施例中,該等微球填料為空心者。另外,於某些實施例中,該等微球可選自於由玻璃微球、富鋁紅柱石(mullite)微球、氧化鋁微球、鋁-矽酸鹽微球(亦稱空心微珠(cenospheres))、陶瓷微球、二氧化矽-碳微球、碳微球,及其等之二或多者之混合物。
於各個實施例中,適合用於此處之微球可具有自8至30μm之顆粒尺寸分布D10。另外,該等微球可具有自10至70μm之D50。次又,該等微球可具有自25至125μm之D90。再者,該等微球可具有自0.1至0.7g/cm3之範圍的真密度。如該領域中所熟知者,“真”密度為不考慮顆粒間間隙空間所測量之密度(與“體密度”(bulk density)相反)。該等微球之真密度可以如敘述於歐洲專利申請案No.EP 1 156 021 A1中之氦氣取代型乾燥自動化密度計(例如,Shimadzu公司之Acupic 1330)所測量。另外,適合用於此處之微球可 具有自0.1至8μm/m.K之範圍的CTE。再者,適用之微球可具有自0.5至5W/m.K之範圍的熱導性。該等微球亦可為經金屬塗覆者。
於各個實施例中,該等微球可於構成,以該經微球填充之金屬之總體積為基準,自1至95體積百分比(“vol%”)、一10至80vol%,或自30至70vol%之範圍。
於一或多個實施例中,該等微球可可擇地與一或多種類型的習知填充材料相組合。習知填充材料之實例包括二氧化矽及氧化鋁。
商業上可取得知經微球填充之金屬可被使用於此處所述之各個實施例中。此等商業上可取得之一者的實例為來自Powdermet Inc.,Euclid,OH,USA之SComPTM
於各個實施例中,該經微球填充之金屬可存在有一表面區域或表面區域之一部分,其為(a)非經微球填充之金屬,抑或(b)經以聚合物為主之材料塗覆。於該等實施例中,該經微球填充之金屬可因此存在於沒有或實質上沒有缺陷(即,平滑)之表面上,其可促進金屬電鍍並允許需要平滑表面之組件(例如,散熱片)的形成。當表面區域為非經微球填充者,該非經微球填充之部分可具有於自0.2至5mm之範圍內之自表面的平均深度。
當以聚合物為主之材料被使用以提供無缺陷之表面,該以聚合物為主之材料可於自50至1,000μm之範圍的厚度被施用。將以聚合物為主之材料用於此等實施例中的實例及方法與如上所述對於發泡金屬者相同。
無線通訊塔組件
如上所指出的,上述以金屬為主之材料之任何一或多者可被使用以製造,至少部份製造一無線通訊塔組件。如此處所使用的,“無線通訊塔組件”表示任何電信裝置、全球定位系統(“GPS”)、或相似設備,或其等之零件或部分。雖然使用該“塔”一詞,須注意的是該裝置並非實際上需被安裝或設計成安裝於塔上;而是,其它挑高位置諸如無線電住、建築、紀念物,或樹亦可被考慮。該等組件之實例包括但不限於,天線、發射器、接收器、收發器、數位信號處理器、控制電子裝置、GPS接收器、電力源,及用於電子組件機殼之外殼。另外,常出現於該等電子裝置之中的組件,諸如RF濾波器及散熱器,亦被考量。再者,塔頂支撐配件,諸如平台及安裝硬體,亦被包括。
如上所述,該無線通訊塔組件可為一RF濾波器。一RF濾波器為一遠程射源頭之關鍵元件。RF濾波器被用於消除某些頻率之訊號並通常用作用於雙工器及雙訊器之建構塊(building block)以組合或分離複數種頻寬。RF濾波器亦在最小化於不同頻寬中操作之系統間的干擾扮演重要角色。
RF空腔濾波器為常被使用的RF濾波器。製造此等濾波器之各個設計及物理幾何的常見實務為將鋁模鑄成所欲結構或是自一模鑄預形體製造一最終幾何構型。RF濾波器、其等之特徵、其等之製程、其等之機械加工,及其等之整體生產係敘述於,例如,於美國專利Nos.7,847,658 及8,072,298中。
如上所述,以聚合物為主之材料可被使用以於該以金屬為主之材料上提供平滑表面及/或作為用於以金屬為主之材料的填料。例如,環氧樹脂複合物材料可被使用以塗覆該以金屬為主之材料之表面的至少一部分。例示性的環氧樹脂複合物敘述於美國臨時專利申請案編號第61/557,918號(“該’918申請案”)中。另外,該以金屬為主之材料及/或該以聚合物為主之材料的表面可被金屬化,如’918申請案中所述。
於各個實施例中,上述以金屬為主之材料之至少一部分可為經金屬電鍍者,如典型地對於RF空腔濾波器所為者。例如,一金屬層諸如銅、銀或金可藉由各個電鍍技術被沉積於該以金屬為主之材料上,或介入以聚合物為主之材料層。合適之電鍍技術之實例可於例如該’918申請案中找到。
於一實施例中,該無線通訊塔組件可為一散熱器。如習知技藝中所熟知的,散熱器,其可為使用於遠程射頻頭之組件,典型地包含一基底元件及一熱分散元件(貨“散熱片”)。該熱分散元件典型地由一高傳導性材料,諸如銅所形成。於一實施例中,根據本發明製造之散熱器可包含一由上述以金屬為主之材料之任一者所形成之基底元件,而使用一習知熱分散元件。於各個實施例中,使用一發泡金屬時(特別是一開孔型發泡金屬),該基底元件可具有如上所述之非發泡表面。
於各個實施例中,該無線通訊塔組件可為一包含及/或保護電子裝置之外殼。該等外殼之實例可為,例如,來自MTI公司之MRH-24605 LTE遠程射頻頭。
於一或多個實施例中,該無線通訊塔組件可為一支撐元件,諸如固定支架或用以製造平台之組件。特定組件包括但不限於,天線座、支撐支架、協同定位平台、夾持系統、扇區框架組件、冰橋套件、三扇區的T安裝組件、光(light)套件安裝系統,及波導橋。
自此處所述之該等以金屬為主之材料製造上述無線通訊塔組件可根據任何習知或往後發現之金屬加工技術,諸如成型、摻合、模鑄、機械加工,及其等之組合而進行。
測試方法 密度
複合物樣品之密度係根據ASTM D792於25℃下測量。對於僅為金屬之樣品,根據ASTM D1505藉由密度梯度法測量密度。
熱導性
熱導性係根據ISO 22007-2(瞬時平面熱源(熱盤)法)測量。
熱膨脹係數
CTE係使用熱機械分析儀(來自TA儀器之TMA 2940)測量。一膨脹輪廓圖使用5℃/分鐘之加熱速率而產生,而該CTE係計算為該膨脹輪廓曲線之斜率,根據以下: CTE=△L/(△T x L)其中△L為樣品長度(μm)之變化,L為該樣品之原始長度(m),及△T為溫度(℃)之變化。測量斜率之溫度範圍在第二加熱上為20℃至60℃。
抗拉強度
抗拉特性測量為根據ASTM D638,使用一類型1拉伸棒及0.2吋/分鐘之應變率於該經硬化之環氧樹脂調配物上進行。對於鋁金屬樣品,根據ASTM B557M測量抗拉特性。
玻璃轉化溫度(Tg)
藉由將樣品設置於一差式掃描量熱計(“DSC”),於自0至250℃之第一加熱掃描至自0至250℃之第二加熱掃描,以10℃/分鐘加熱及冷卻測量Tg。Tg被報告為自0至250℃之第二加熱掃描上之2階轉換的半高值。
實例 實例1-材料比較
發泡鋁之樣品(S1)被與習知鋁(Comp.A)、三個環氧樹脂複合物組成物(Comp.B-D),及一經玻璃填充之聚醚醯亞胺(Comp.E)於下表1中相比較。該發泡鋁為25.4mm厚樣品,具有0.41g/cm3之密度及主要開孔結構,得自Cymat科技有限公司。該習知鋁為鋁合金6061。該等用於該等環氧樹脂複合物組成物(Comp.B-D)之混合、鑄造及固化程序係如下所述通常地進行。該經玻璃填充之聚醚醯亞胺為ULTEMTM 3452,具有45%玻璃纖維填料之聚醚醯亞胺,可自GE塑膠購得。
比較例B-D製造程序
下列說明中所使用之詞語及名稱包括:D.E.N.425為具有172之EEW之環氧樹脂且係購自陶氏化學公司;D.E.R.383為具有171之EEW之環氧樹脂且係購自於陶氏化學公司;“NMA”表示降冰片烯甲基酐(nadic methyl anhydride),且係購自Polysciences;“ECA100”表示環氧樹脂固化劑100,係購自Dixie Chemical,而ECA100通常包含大於80%之甲基四氫鄰苯二甲酸酐及大於10%之四氫鄰苯二甲酸酐;“1MI”表示1-甲基咪唑,且係購自Aldrich Chemical;SILBOND® W12EST為具有16μm D50粒度之經環氧矽烷處理之石英,且係購自Quarzwerke。
填料之必要量被於一真空烘箱中於~70℃之溫度下隔夜乾燥。包含酸酐硬化劑之環氧樹脂被分離預加熱至~60℃。將該經設計之量的溫熱環氧樹脂、溫熱酸酐硬化劑,及於添加至溫熱填料前手工旋攪之1-甲基咪唑裝載至一廣口塑膠容器中。該容器之內容物接著於FlackTek SpeedMixerTM上,以自約800至約2000rpm之~1-2分鐘期間複數循環而混合。
該經混合之調配物被裝配置一溫度控制於~500之100-mL具有使用玻璃攪拌軸之頂部攪拌器的樹脂壺中,其附有Teflon®刀片,連接用於脫氣之真空幫浦及真空控制器。一典型的脫氣輪廓係介於約55℃及約75℃進行,以下列階段所表示:5分鐘,80rpm,100Torr;5分鐘,80rpm,50Torr;5分鐘,80rpm,20Torr,以N2中斷至~760Torr; 5分鐘,80rpm,20Torr,以N2中斷至~760Torr;3分鐘,80rpm,20Torr;5分鐘,120rpm,10Torr;5分鐘,180rpm,10Torr;2分鐘,80rpm,20Torr;及5分鐘,80rpm,30Torr。依據被脫氣之調配物的尺寸,於較高真空之時間及5Torr之較高真空的使用可依所需要而可擇地被增加。
溫熱、脫氣之混合物被帶到大氣壓力並傾倒至下述之該溫熱模裝配件中。對於以下敘述之特定模,一些介於約350克及450克之間的量典型地被傾到至該模的開放側中。該經填充之模被放置垂直站立於80℃之烘箱中約16小時,溫度隨後升高並保持於140℃總共10小時;接著隨後升高並保持於225℃總共4小時;及接著緩慢冷卻至環境溫度(約25℃)。
模裝配件
於兩個~355mm、於一邊具有角剪切之方型金屬板上DUOFOILTM(~330mm x 355mm x~0.38mm)各自被固定於其上。一3.05mm厚之U型墊片及具有~3.175mm ID x~4.75mm OD之橡皮管(作為墊圈)被設置於該等板子之間,而該模被保持緊鄰於C型鉗。模在使用前被於約65℃之烘箱中預熱。該相同模方法可伴隨較厚U型墊之使用,適當調整該矽氧橡膠管做為墊圈而適用於以較小金屬板鑄造。
如表1中所示,相較於熱固,該發泡鋁提供較低之熱膨脹係數,而相較習知鋁,在大幅降低密度下維持適當熱導性。
實例2-經熱固環氧樹脂填充之發泡鋁
根據下列程序,將於一經填充之環氧樹脂調配物 中鑄造具有2"x2"x0.5"之尺寸的發泡鋁塊並固化。該所使用之環氧樹脂調配物為具有65wt% SILBOND 126EST之DER 332+50/50降冰片烯甲基酐/環氧固化劑100(即,MTHPA)。該發泡鋁泡體為上述實例1中相同者。將該環氧樹脂組成物如上述而混合及脫氣後,將該發泡鋁導入至於該樹脂壺中之該液態環氧樹脂混合物中,並使用一攪拌刀片維持位置防止其漂浮。關閉容器並如下述施加真空32分鐘以自該鋁泡體移除空氣並驅使該液態環氧樹脂進入該等金屬孔洞:10torr 10min.,5torr 5min.,10torr 5min.,20torr 5min.,及30torr 5min。接著將該容器帶回大氣壓力下。將一550-mil厚U形墊片放置於該模中,並傾到約1/2之該脫氣混合物至該模裝配件中(如上所述),該吸脹環氧樹脂之鋁泡體件接著被定位而該剩餘之環氧樹脂被傾到在上部。於80℃進行固化16小時,接著140℃ 10小時,及最終於200℃ 4小時而完成。
該所得之複合物具有1.65g/cm3之平均密度、於自23.6至29.4μm/m.K之範圍的平均CTE,及5.1W/m.K之線性等向熱導性。

Claims (10)

  1. 一種裝置,包含:一無線通訊塔組件,其係至少部分由發泡金屬所形成,其中該發泡金屬於25℃下測量,具有少於每立方公分2.6克(“g/cm3”)之密度,其中該發泡金屬於25℃下測量,具有自5至100W/m.K之範圍的熱導性。
  2. 如請求項1之裝置,其中該發泡金屬的金屬係選自於由鋁、鋁合金、鎂、鎂合金,或其等之二或多者之組合所組成之群組。
  3. 如請求項1或2之裝置,其中該發泡金屬在-35至120℃之範圍的溫度內,具有小於每米凱氏溫度30微米(“μm/m.K”)之線性等向熱膨脹係數(“CTE”)。
  4. 如請求項1或2之裝置,其中該發泡金屬於25℃下測量,具有於自0.1至2.0g/cm3之範圍的密度,其中該發泡金屬具有於自0.03至0.9之範圍的相對密度,其中該發泡金屬於25℃下測量,具有於自15至80W/m.K之熱導性,其中該發泡金屬在-35至120℃之範圍的溫度內,具有於自15至30μm/m.K之範圍的線性等向CTE。
  5. 如請求項1或2之裝置,其中該發泡金屬為閉孔型(closed-cell)發泡金屬。
  6. 如請求項1或2之裝置,其中該發泡金屬為開孔型(open-cell)發泡金屬。
  7. 如請求項1或2之裝置,其中發泡金屬存在有一表面區 域,其中該表面區域之至少一部分為(a)非發泡金屬,抑或(b)經以聚合物為主之材料填充。
  8. 如請求項1或2之裝置,其中該發泡金屬之空隙孔洞之至少一部分包含以聚合物為主之材料。
  9. 如請求項1或2之裝置,其中該無線通訊塔組件係選自於由射頻(“RF”)孔腔濾波器、散熱器、外殼、塔頂支撐配件,及其等之二或多者之組合所組成之群組。
  10. 如請求項1或2之裝置,其中該無線通訊塔組件為RF孔腔濾波器,其中該發泡金屬的至少一部分為經銅及/或銀電鍍。
TW102135131A 2012-09-28 2013-09-27 用於無線通訊塔之發泡金屬組件 TWI592497B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261707075P 2012-09-28 2012-09-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201413001A TW201413001A (zh) 2014-04-01
TWI592497B true TWI592497B (zh) 2017-07-21

Family

ID=49230873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102135131A TWI592497B (zh) 2012-09-28 2013-09-27 用於無線通訊塔之發泡金屬組件

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20150236391A1 (zh)
EP (1) EP2900407A1 (zh)
JP (1) JP2016503575A (zh)
KR (1) KR20150060725A (zh)
CN (1) CN104822476A (zh)
BR (1) BR112015006914A2 (zh)
CA (1) CA2882409A1 (zh)
MX (1) MX2015004050A (zh)
TW (1) TWI592497B (zh)
WO (1) WO2014052019A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014099187A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Dow Global Technologies Llc Polymer composite components for wireless-communication towers
US9813082B2 (en) * 2015-10-08 2017-11-07 Futurewei Technologies, Inc. Heat spreader with thermally coductive foam core
KR20190023080A (ko) * 2016-06-24 2019-03-07 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 금속화된 폴리우레탄 복합체 및 이의 제조 방법
KR102191613B1 (ko) 2017-09-15 2020-12-15 주식회사 엘지화학 복합재
KR102191614B1 (ko) 2017-09-15 2020-12-15 주식회사 엘지화학 복합재
KR102284416B1 (ko) * 2017-09-15 2021-08-02 주식회사 엘지화학 복합재
KR102284415B1 (ko) * 2017-09-15 2021-08-02 주식회사 엘지화학 복합재
KR102191615B1 (ko) 2017-09-22 2020-12-15 주식회사 엘지화학 복합재

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62170440A (ja) * 1986-01-22 1987-07-27 Inahata Kenkyusho:Kk 複合軽金属材料
JPH065751A (ja) * 1992-03-05 1994-01-14 Texas Instr Inc <Ti> 金属フォーム放熱器
ATE208435T1 (de) * 1997-08-30 2001-11-15 Honsel Gmbh & Co Kg Legierung zum herstellen von metallschaumkörpern unter verwendung eines pulvers mit keimbildenden zusätzen
JP2002077969A (ja) * 2000-09-05 2002-03-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 固定局装置の設置・保守支援装置
JP2002100998A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Hitachi Kokusai Electric Inc ケーブルロスに対するアンプゲイン調整方法
JP2003080629A (ja) * 2001-09-13 2003-03-19 Achilles Corp 放熱体
JP2007162052A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Kobe Steel Ltd 発泡金属用素材およびその製造方法
AT504305B1 (de) * 2006-10-05 2009-09-15 H Tte Klein Reichenbach Ges M Mehrschichtiger metallformkírper mit einer metallschaummatrix und dessen verwendung
WO2008060012A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-22 Kmw Inc. Radio frequency filter
JP2008283108A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Naigai Technos:Kk 複合材料および複合体
JP2009029653A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Konoshima Chemical Co Ltd 発泡剤及び発泡金属材料ならびにその製造方法
JP5227640B2 (ja) * 2008-04-07 2013-07-03 セイコーエプソン株式会社 ヒートシンクの製造方法
JP5111230B2 (ja) * 2008-05-14 2013-01-09 三菱電機株式会社 空洞共振器及び高周波フィルタ
WO2009142560A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Force arrangement for radio frequency filters
JP5252380B2 (ja) * 2008-07-14 2013-07-31 Toto株式会社 複合構造物及びその作製方法
JP5439791B2 (ja) * 2008-10-14 2014-03-12 三菱マテリアル株式会社 金属多孔質体の製造方法
WO2012078985A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Northrop Grumman Systems Corporation Low mass foam electrical structures

Also Published As

Publication number Publication date
CA2882409A1 (en) 2014-04-03
US20150236391A1 (en) 2015-08-20
TW201413001A (zh) 2014-04-01
WO2014052019A1 (en) 2014-04-03
CN104822476A (zh) 2015-08-05
EP2900407A1 (en) 2015-08-05
KR20150060725A (ko) 2015-06-03
JP2016503575A (ja) 2016-02-04
BR112015006914A2 (pt) 2017-07-04
MX2015004050A (es) 2015-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI592497B (zh) 用於無線通訊塔之發泡金屬組件
JP6322635B2 (ja) 無線通信タワー用の低密度金属系コンポーネント
TWI833891B (zh) 球狀矽石粉末、含有其之樹脂薄片及其保存方法
CN109943023A (zh) 一种导热电磁屏蔽复合材料及其制备方法和应用
EP3045309A1 (en) Ductile metal laminate and method of manufacturing same
TWI607094B (zh) 用於無線通訊塔的經微球塡充之金屬組件
US20130209741A1 (en) Porous resin sheet and method for producing the same
US11339251B2 (en) Resin composition, resin film, laminate, multilayer printed wiring board and method for producing multilayer printed wiring board
CN113968990A (zh) 预浸片及金属积层板
JP6748967B2 (ja) シート状熱硬化性樹脂組成物、並びにそれを用いた樹脂シート、モジュール部品、パワーデバイス及びコイル部品
US11602091B2 (en) Electromagnetic wave shielding film
WO2013133316A1 (ja) 多孔質樹脂シート及びその製造方法
CN110382586A (zh) 环氧聚合物、环氧树脂、环氧树脂组合物、树脂片材、b阶片材、固化物、c阶片材、带有树脂的金属箔、金属基板及环氧树脂的制造方法
JP2012224692A (ja) 多孔質樹脂積層体
EP3931248A1 (en) Poly(arylene sulphide) composition having high dielectric performance
WO2023218940A1 (ja) 電波吸収体、該電波吸収体を含む電波吸収構造体及び電波吸収体用組成物
Zhu et al. Three‐dimensional skeleton assembled by nickel foam/silicon carbide as filler in polyurethane composites with high thermal conductivity and electrical insulation
JP6390842B2 (ja) 複合材料及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees