專利名稱：具有各向異性導(dǎo)電性能的膠粘劑及其制造和使用方法
具有各向異性導(dǎo)電性能的膠粘劑及其制造和使用方法本發(fā)明是關(guān)于一種具有導(dǎo)電性能的膠粘劑，其包括一種粘合性、固化性和非導(dǎo)電性的矩陣材料和一種由導(dǎo)電性碳納米管制成的分布在矩陣材料中的相位。本發(fā)明的另一個(gè)方面是這種具有導(dǎo)電性能的膠粘劑的制造和用于粘合兩個(gè)導(dǎo)電部件的方法，以及對(duì)這種粘合方式質(zhì)量的檢驗(yàn)。很在多應(yīng)用中，會(huì)用到導(dǎo)電膠粘劑。其中一個(gè)應(yīng)用，例如，兩個(gè)印刷電路板的膠粘，在該印刷電路板上面有多個(gè)離散的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，并且這些可導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)是通過(guò)膠粘劑間隙相互之間產(chǎn)生電接觸的。另一個(gè)應(yīng)用是電路基板上電氣件之間的膠合以及電路板上有電接觸點(diǎn)的元件上形成的電接觸點(diǎn)之間的電氣連接?；旧?，這種電氣連接形成方式的過(guò)程和膠粘材料很多都是已知的。而且一些基本要求都是相同的，一方面需要在兩個(gè)連接的接觸點(diǎn)之間建立穩(wěn)定的電氣連接，另一方 面這種方式的電氣連接在空間上是受限的，很多這種方式的電氣連接的形成是不同且相鄰的，這使它們之間可以形成電絕緣的連接方式。在JP 2001 31 66 55A中有一種已知的導(dǎo)電性膠粘劑。這種膠粘材料中含有碳粉末，一種膠粘劑樹(shù)脂和水，是一種糊狀的形式。該膠粘劑的一個(gè)缺點(diǎn)是，當(dāng)人們?cè)谟幸粚颖拥拇竺娣e上使用這種膠粘劑時(shí)，它的膠粘能力不好。當(dāng)它被用于圍住小結(jié)構(gòu)或用于穿透小結(jié)構(gòu)時(shí)，它不會(huì)形成空氣套，并且需要將高含量的碳粉用作添加劑，以便在膠粘劑層上形成低電阻、操作安全的導(dǎo)電性電路。該膠粘劑另一個(gè)已知的缺點(diǎn)在于，在各個(gè)接觸點(diǎn)各自的制造過(guò)程中，膠粘劑間隙內(nèi)多個(gè)電接觸點(diǎn)離散分辨率及其相互絕緣的工序在時(shí)間上必須依次進(jìn)行，這樣花費(fèi)太多時(shí)間。由此，這種方法一方面必須有一個(gè)復(fù)雜的連續(xù)工序，另一方面，為了形成這樣相互絕緣的多個(gè)離散接觸點(diǎn)，需要花費(fèi)的時(shí)間太多。在EP O 748 507 BI中有一種已知的各向異性導(dǎo)電性膠粘劑，其細(xì)分布的、導(dǎo)電性粒子包括在薄膜中細(xì)致分布的金、鎳、鍍金的鎳、銀或涂金的聚苯乙烯球。在這種情況下，電接觸是通過(guò)一個(gè)壓模壓力的施加實(shí)現(xiàn)的，并且系統(tǒng)的加熱溫度可達(dá)到約150至230° C，這樣，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)就會(huì)壓進(jìn)薄膜，并與顆粒相接觸。這類膠粘膜的缺點(diǎn)在于，一方面，通過(guò)顆粒，在整個(gè)由膠粘膜提供的膠粘力和內(nèi)聚力中，會(huì)誘發(fā)明顯的機(jī)械干擾效果，這會(huì)導(dǎo)致，一方面，整個(gè)粘合連接無(wú)法承受高機(jī)械力，另外，特別是在電氣接觸區(qū)域，會(huì)有一個(gè)由顆粒產(chǎn)生的嚴(yán)重干擾位置。如果機(jī)械影響對(duì)這兩個(gè)須粘合的部件產(chǎn)生影響的話，那么這個(gè)干擾位置可能會(huì)導(dǎo)致分層和由此帶來(lái)的連接斷開(kāi)。這種已知技術(shù)的另一個(gè)缺點(diǎn)在于，這種膠粘劑的供應(yīng)是以里面有細(xì)分布式顆粒的薄膜形式，而這種形式主要適用于表面平坦的部件中，所以使用范圍會(huì)受到限制。最后，這種技術(shù)的另一個(gè)缺點(diǎn)是，為了能提供足夠的低電阻電連接，薄膜上的顆粒必須達(dá)到一定濃度，而該濃度可能會(huì)導(dǎo)致顆粒凝結(jié)，然后為了防止顆粒表面的凝結(jié)又需要使用間隔劑。一方面，這種間隔劑產(chǎn)生相當(dāng)?shù)闹圃旒夹g(shù)費(fèi)用，因?yàn)樽鳛轭w粒涂它們必須在其它制造工序中制備。另一方面，這種涂層導(dǎo)致電氣電阻的增加，在整體上降低膠粘劑的導(dǎo)電性能。最后，在許多應(yīng)用中，高加工溫度對(duì)膠粘部件形成無(wú)法承受的載荷。在US 2009/0011232A1中有一種已知的干粘合劑，是用于已經(jīng)對(duì)齊的碳納米管(CNT)0這種納米管是以干燥狀態(tài)位于平行的縱向，并且由于受到壓力作用被壓在表面，以達(dá)到粘合目的。這種干燥材料的缺點(diǎn)，一方面在于，從碳納米管材料中生產(chǎn)出這種平行結(jié)構(gòu)成本太高，這種高成本是與所要求的碳納米管長(zhǎng)度有關(guān)，并且在高承重的粘合中，這種干粘合劑的粘合作用也是不夠的。另一方面，盡管除了在機(jī)械方面有明顯的粘合特征外，在一定程度上，這種干粘合劑也具有一定的導(dǎo)電特征，但是從電路方面看，為了它卻無(wú)法形成足夠穩(wěn)定的各向異性，而這種各向異性是為了將分散的接觸點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)電粘合層相互之間絕緣連接。最后是，DE 10 2005 063 403 Al中的一種環(huán)氧樹(shù)脂含有碳納米纖維膠粘劑，它可以用于導(dǎo)電性膠粘劑的制造中。這種已知膠粘劑的缺點(diǎn)在于，一方面，這種膠粘劑必須在矩陣材料中引入這種百分比很高，以碳材料為基礎(chǔ)的納米纖維材料，以保證足夠的導(dǎo)電特征，這樣的話，一方面可以得到高粘合度，但是隨之而來(lái)的是較差的就加工性能和潤(rùn)濕性能，另一方面這種膠粘劑的成本很高。這種膠粘劑的另一個(gè)缺點(diǎn)是，當(dāng)通過(guò)粘合層用于接觸的導(dǎo)電特征充足時(shí)，就無(wú)法保證在與膠粘劑的分散間隔內(nèi)相互間絕緣的導(dǎo)電接觸點(diǎn)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)各向異性電連接。本發(fā)明是以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)明的一種膠粘劑，這種膠粘劑一方面生產(chǎn)成本低，另一方面生產(chǎn)技術(shù)可靠，并且可以在兩個(gè)部件的導(dǎo)電接觸點(diǎn)之間形成穩(wěn)定的電連接，而且同時(shí)，單個(gè)、相互之間絕緣的接觸點(diǎn)在空間上有較高的分辨率。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種膠粘劑，而且這種膠粘劑除了滿足分布點(diǎn)的電接觸或者說(shuō)分布點(diǎn)相互之間的絕緣要求之外，還可以提供機(jī)械穩(wěn)定的粘合。本發(fā)明通過(guò)將大量碳納米管置于一種宏觀結(jié)構(gòu)中，而每個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)中存在大量的聚集的和相互之間有電接觸的碳納米管，并且這種矩陣材料首先具有一定濃度，這種濃度使宏觀結(jié)構(gòu)分布在一種聚合物膠粘劑矩陣中。在本發(fā)明中，矩陣材料，尤其是里面有分散的電導(dǎo)電性碳納米管的單體、預(yù)聚物或聚合物與粘合劑的材料被用作膠粘劑，這種膠粘劑的特征在于，該碳納米管并非被隨機(jī)或預(yù)定地分散在矩陣材料中，而是代替凝集形式被用作宏觀材料，而且在矩陣材料中有很多這種宏觀結(jié)構(gòu)。這樣的好處是，矩陣材料中的宏觀材料會(huì)以低于滲濾閾值的濃度存在。這時(shí)，在這個(gè)滲濾閾值之下各個(gè)狀態(tài)就很容易理解了，其中那些液相中的元件會(huì)被攪拌到一個(gè)程度，這個(gè)程度就是，可以沿著該元件，從該材料的一頭到達(dá)另一頭，而同時(shí)，在矩陣材料的通道內(nèi)不需要有路徑。因此，一種與導(dǎo)電性元件偏移的矩陣材料具有各向同性的導(dǎo)電性，如果這些元件位于滲濾閾值內(nèi)部或上方的話。原則上可以理解的是，既可以對(duì)用于單個(gè)元件，如碳納米管，也可以對(duì)復(fù)合的宏觀結(jié)構(gòu)的多個(gè)單獨(dú)元件，如由多個(gè)碳納米管構(gòu)成的宏觀結(jié)構(gòu)的滲濾進(jìn)行定義。根據(jù)本發(fā)明，宏觀結(jié)構(gòu)是用于矩陣材料中低于滲濾閾值的各向異性導(dǎo)電的膠粘齊U，就是說(shuō)，宏觀結(jié)構(gòu)不會(huì)因受到外界影響而產(chǎn)生偏移，也沒(méi)有足夠的體積比例形成其相互之間的聚集或形成這種可以消除大間距的如此大的相干結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，這種導(dǎo)電膠粘劑的特征在于，大量碳納米管聚集體的組合形成了一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。同時(shí)，可以在這種導(dǎo)電膠粘劑生產(chǎn)的過(guò)程中或在用這種導(dǎo)電膠粘劑粘合的過(guò)程中，對(duì)這種聚集體的形狀和尺寸進(jìn)行設(shè)定。因此，比如，如果相互之間的剪切方向呈直角，那么就可以通過(guò)對(duì)這種膠粘劑的兩個(gè)連續(xù)剪切將聚集體的形狀設(shè)置成球形。兩個(gè)剪切方向之間的角度越小，與球體形狀偏離的就越多，并且會(huì)形成一個(gè)接近細(xì)長(zhǎng)的形狀。一個(gè)圓形的剪切方向可以使聚集物的形狀非常不同。凝集體的尺寸會(huì)受到比如剪切間隙的影響，這種剪切的膠粘劑會(huì)暴露在這些間隙內(nèi)。這種導(dǎo)電宏觀結(jié)構(gòu)在非導(dǎo)電性矩陣材料中是隨機(jī)分布的，而且相互之間不會(huì)有聚集傾向。通過(guò)提供的這種膠粘劑，可以在兩個(gè)電連接點(diǎn)之間插入這種宏觀結(jié)構(gòu)，以形成它們之間的電連接。由于宏觀結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，所以這種電連接可以在空間上實(shí)現(xiàn)很高的分辨率，由此，使用這種膠粘劑就可以在兩個(gè)相互絕緣的連接之間形成非常小的分散距離。同時(shí)，借助這種矩陣材料，一方面可以為宏觀結(jié)構(gòu)之間具有導(dǎo)電性的碳納米管提供一個(gè)開(kāi)放的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域可以保證可靠的電絕緣性，另外，可以為兩個(gè)相互連接的部件之間提供一個(gè)較高的粘合和內(nèi)聚力傳輸，由此就可以形成一個(gè)機(jī)械可靠的粘合連接。根據(jù)本發(fā)明，本身凝集的碳納米管的偏移被用于提供一定的導(dǎo)電性。這里，碳納米管僅在一定程度上進(jìn)行了凝集，而且是通過(guò)形成的宏觀結(jié)構(gòu)本身被限制在其濃度內(nèi)的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，觀察到的結(jié)構(gòu)是松散的、連續(xù)的和呈幾何形狀的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以防止在不確定和不可預(yù)測(cè)的范圍內(nèi)形成了導(dǎo)電性。與已知矩陣中碳納米管的單個(gè)松散聚集的 自然外觀相比，本膠粘劑的特點(diǎn)在于，碳納米管具有高濃度并且其中的矩陣區(qū)域在碳納米管上有強(qiáng)的消耗濃度。此外，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，它的接觸面是幾何形狀的，因?yàn)樵谖⒂^層面上，接觸面往往很難形成均勻光滑的表面，而是會(huì)存在一定的粗糙度。填充材料，如銀薄片據(jù)或有涂層的球，通常與突起部分只有一個(gè)接觸面并且會(huì)提高接觸電阻，甚至削弱電流強(qiáng)度，與之相比，本發(fā)明中，由碳納米管制成的宏觀結(jié)構(gòu)則提供了一種連接結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比一般材料的電流密度在導(dǎo)電方面更好。在接觸的幾何形狀方面，碳納米管這種極細(xì)和纖維狀的幾何形狀具有很大的有事。由于其具有靈活性，這種碳納米管可以緊貼表面輪廓，并且可以進(jìn)入微小的縫隙內(nèi)，這樣，就可以有多維接觸，并且可以形成明顯較大的有效接觸面。由于宏觀結(jié)構(gòu)具有這種結(jié)構(gòu)，所以即使粗糙的表面也可以插入這種宏觀結(jié)構(gòu)中，所以，接觸面積就可以成倍增加。原則上可以理解的是，矩陣材料通常是以液體的形式被涂在膠粘表面，但是，在特定的應(yīng)用情況下，矩陣材料是固體形式更具優(yōu)勢(shì)，例如作為膜。這種膠粘劑的粘合度和潤(rùn)濕性能，一方面依靠矩陣材料的粘合度，另一方面依靠宏觀結(jié)構(gòu)固有的尺寸、結(jié)構(gòu)及濃度，還會(huì)直接受到外界影響，比如溫度、壓力影響，而同時(shí)可設(shè)置的是，使粘合表面達(dá)到完全的潤(rùn)濕性，這時(shí)，膠合劑也可以滲入到粘合部件的小結(jié)構(gòu)中。需要注意的是，根據(jù)粘合狀態(tài)，膠粘劑可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣袒癄顟B(tài)。這種固化一般可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或屋里設(shè)置完成，另外，反應(yīng)性的熱熔膠粘劑也是可用的。通過(guò)固化，這種膠粘劑的屬性就可以清楚了，在這種狀態(tài)下，機(jī)械應(yīng)力可以通過(guò)膠粘劑傳遞。這種膠粘劑可以是柔性的或主要是剛性的?；旧?，本發(fā)明中的這種導(dǎo)電性膠粘劑的特征在于，里面包含宏觀結(jié)構(gòu)，這種宏觀結(jié)構(gòu)一側(cè)是多個(gè)碳納米管聚集而成的，而且混入了矩陣材料。由此，通過(guò)宏觀結(jié)構(gòu)，這種膠粘劑中可以避免邊緣表面的問(wèn)題，尤其具有纖維增強(qiáng)作用。由于有宏觀結(jié)構(gòu)，因此，與前面提到的膠粘劑相比，這種膠粘劑不會(huì)或只會(huì)在很小范圍內(nèi)出現(xiàn)脫膠或機(jī)械故障的情況。同時(shí)，由于這種宏觀結(jié)構(gòu)存在一定的濃度，所以這種導(dǎo)電性膠粘劑在各向異性導(dǎo)電能力方面具有優(yōu)勢(shì)，而且可以利用這一點(diǎn)，使離散的相互之間隔開(kāi)的電接觸點(diǎn)，以相互間絕緣的形式，與其它相對(duì)應(yīng)的離散的相互之間隔開(kāi)的電接觸點(diǎn)在第二個(gè)粘合面上進(jìn)行電連。同時(shí)，可以理解的是，本發(fā)明中的膠粘劑的優(yōu)勢(shì)在于，它由矩陣材料和內(nèi)部包含碳納米管的宏觀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并且它的優(yōu)勢(shì)還在于，它取消了宏觀結(jié)構(gòu)或碳納米管的表面涂層，通過(guò)這種方法，應(yīng)用材料的機(jī)械性能以及它們的電氣性能潛力都可以得到很好的利用。根據(jù)第一個(gè)優(yōu)選示例，可以得知的是，宏觀結(jié)構(gòu)是位于一個(gè)基本上為球形的幾何形狀中，并且宏觀結(jié)構(gòu)的高度、寬度和長(zhǎng)度值中，沒(méi)有一個(gè)與其它值的偏離度超過(guò)50%。因此，就需要各向異性導(dǎo)電性，在這種各向異性導(dǎo)電性中，沒(méi)有任何導(dǎo)電性是存在于粘合面的平面方向上的，而一個(gè)正交的導(dǎo)電性是穿過(guò)這個(gè)平面進(jìn)行提供的。借助于以這種方式形成幾何形狀的宏觀顆粒，就能夠以這種理想的方式形成一種球狀結(jié)構(gòu)或一種偏離宏觀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的特定尺寸，而這種尺寸是符合本發(fā)明中的膠粘劑中規(guī)定的?？梢岳斫獾氖?，優(yōu)選的示例在顆粒長(zhǎng)度、高度和寬度方面沒(méi)有或只有很小的區(qū)別，就是說(shuō)，顆粒的伸長(zhǎng)率接近O或更優(yōu)的為是，圓形度為I。這樣一來(lái)，宏觀結(jié)構(gòu)的接觸特性就不必依賴于矩陣材料中的對(duì)齊度。另外，與這點(diǎn)相關(guān)的可以理解的是，該宏觀結(jié)構(gòu)它的幾何尺寸的偏離是在一種盡可能小的方式中進(jìn)行的，就是說(shuō)，通過(guò)測(cè)定宏觀結(jié)構(gòu)的大量值，使測(cè)定的長(zhǎng)度、寬度和/或高度的標(biāo)準(zhǔn)偏離值或特征值的總尺寸，如直徑、截面面積或宏觀結(jié)構(gòu)的總體積的標(biāo)準(zhǔn)偏離值盡可能 地小，由此，一個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)單峰的尺寸分布包括一個(gè)特定宏觀結(jié)構(gòu)尺寸的顯著最大值，并且只有很少一部分比宏觀機(jī)構(gòu)尺寸小或大。通過(guò)一個(gè)這樣的分布，使本發(fā)明中的膠粘劑可以形成可靠的粘合，并且通過(guò)電接觸再生產(chǎn)方式，可以使電接觸的次品率降低，借助上面規(guī)定的工藝參數(shù)，可以通過(guò)定義的宏觀結(jié)構(gòu)形成電接觸，如果，比如粘合表面中，一個(gè)受限的各向異性旨在，比如連接一些成對(duì)放置的、短距離被隔開(kāi)的接觸點(diǎn)，但不要在這些成對(duì)的接觸電之間相互建立連接，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一種多模態(tài)的分布。將本發(fā)明中的膠粘劑用于，比如一個(gè)典型的膠層厚度為10-70m的示例中，同時(shí)，這里兩個(gè)被粘合的電接觸表面已經(jīng)處于被粘合好的狀態(tài)，而它們之間粘合間隙厚度的平均距離被看作上述值。宏觀結(jié)構(gòu)可以，例如濃度達(dá)40% (體積)，優(yōu)選10-20% (體積)。每個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)都有一個(gè)最大為膠層厚度1-3倍的尺寸，優(yōu)先選擇膠層厚度的I. I倍到2倍。在特殊情況下，這個(gè)最大尺寸也可以小于膠層厚度，例如，可以在膠層厚度O. 5-0. 9倍的范圍內(nèi)。為了在電接觸表面將兩個(gè)或幾個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行聚集，使其小于滲濾閾值，這種特殊情況就需要用到特殊尺寸。此外，它的優(yōu)勢(shì)還在于，這種宏觀結(jié)構(gòu)的形式是通過(guò)液體的剪應(yīng)力與內(nèi)部分散的碳納米管形成的，尤其是，至少是由于液體的第一次剪切是在一個(gè)方向上進(jìn)行的，第二次是在第二個(gè)方向上進(jìn)行的，而且第二個(gè)方向與第一個(gè)方向是不同的，尤其不能與之平行和反向平行?；旧?，本發(fā)明依據(jù)的知識(shí)是，碳納米管的凝集可以形成一個(gè)更具優(yōu)勢(shì)的設(shè)計(jì)及更好的性能。同時(shí)，通過(guò)至少一個(gè)方向的剪切，這種凝集產(chǎn)生了一種具有優(yōu)勢(shì)的方式。特別之處在于，這種剪切可以形成一種宏觀結(jié)構(gòu)，而這種宏觀結(jié)構(gòu)是縱向排列，與剪切方向交叉的。在這種具有優(yōu)勢(shì)的設(shè)計(jì)中，通過(guò)另外的第二次剪切形成了這種宏觀結(jié)構(gòu)，這種宏觀結(jié)構(gòu)與第一次剪切的方向是不同的。因此，在第一次剪切中形成的宏觀結(jié)構(gòu)既不會(huì)轉(zhuǎn)化為宏觀結(jié)構(gòu)，也不會(huì)繼續(xù)凝集，而是顯示出了一種與細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)相偏離的、偏向于理想的球狀幾何圖形的結(jié)構(gòu)?；旧?，這種剪切可以通過(guò)內(nèi)部包含碳納米管的兩個(gè)面之間的矩陣材料的布置進(jìn)行，通過(guò)將第一個(gè)方向中的這些表面向彼此之間相對(duì)移動(dòng)，然后在第二個(gè)方向中將這些表面向彼此之間相對(duì)移動(dòng)。例如，它可以通過(guò)一個(gè)氣缸在與該氣缸同軸的管中的轉(zhuǎn)動(dòng)以及接下來(lái)氣缸在管中的軸向移動(dòng)來(lái)實(shí)施，在此，碳納米管布置在管子和氣缸之間的環(huán)形間隙中，或通過(guò)其它工具技術(shù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。原則上，本發(fā)明的膠粘劑在一維剪應(yīng)力的作用下的特征是縱向延伸的宏觀結(jié)構(gòu) 在二維剪應(yīng)力的作用下是則是更短的、接近球形的宏觀結(jié)構(gòu)。此外，矩陣材料中的碳納米管的濃度最好高于矩陣材料中的碳納米管的滲漏閾值。原則上必須理解，矩陣材料中的碳納米管既可以位于滲漏閾值以下，也位于其以上或與其完全相同。聚集可以通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械誘導(dǎo)或其它方式誘導(dǎo)的效應(yīng)實(shí)現(xiàn)。但是，為了實(shí)現(xiàn)特別優(yōu)良的導(dǎo)電效果，如果能以如下濃度注入碳納米管，就特別有好處，即碳納米管本身就已經(jīng)提供了膠粘劑的均質(zhì)導(dǎo)電性。但是，這種均質(zhì)導(dǎo)電性由于宏觀結(jié)構(gòu)的形成被修正為各向異性的導(dǎo)電性。在此，碳納米管可以傾向是一個(gè)無(wú)外部影響的聚集，在必要時(shí)，可以通過(guò)額外的外部影響，例如如前所述通過(guò)在一個(gè)或兩個(gè)方向上施加的機(jī)械剪應(yīng)力，以如下方式控制這種聚集，即通過(guò)這種聚集形成良好的宏觀結(jié)構(gòu)形狀。通過(guò)這種途徑就獲得了一種可導(dǎo)電的膠粘劑，雖然這種膠粘劑不具備在無(wú)外部作用的情況下聚集成宏觀結(jié)構(gòu)的傾向，但是，總體來(lái)說(shuō)，這種濃度的宏觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的碳納米管具有如此的數(shù)量和充填密度，以致于一方面通過(guò)膠粘劑實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電性，另一方面以理想的方式實(shí)現(xiàn)了膠粘劑的粘附和內(nèi)聚效果。但是，在特定的應(yīng)用情形中，把碳納米管的濃度控制在矩陣材料中的滲漏閾值以下也有好處。這樣，沒(méi)有已形成宏觀結(jié)構(gòu)的膠粘劑雖然基本上不具備導(dǎo)電性，但是，由于宏觀結(jié)構(gòu)的形成，膠粘劑變得具有各向異性導(dǎo)電性。此外，每個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)中最好至少包含一種在功能上用來(lái)有效的與結(jié)合面區(qū)域結(jié)合的材料，特別是一種磁性材料。通過(guò)本發(fā)明中的膠粘劑，通過(guò)提供規(guī)定大小和定義濃度的宏觀結(jié)構(gòu)本身就可以實(shí)現(xiàn)各向異性電連接。在此，可以以如下方式對(duì)膠粘劑進(jìn)行加工，即在宏觀結(jié)構(gòu)在膠粘劑內(nèi)的靜態(tài)分布基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)組件上定義的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的充分的電連接。但是，特別傾向于為宏觀結(jié)構(gòu)增加一個(gè)功能成分或多個(gè)這種功能成分，它(們)使得宏觀結(jié)構(gòu)有目的性地積聚在需要電聯(lián)的結(jié)合面區(qū)域。此外，為了這一目的，也可以以特定的方式對(duì)結(jié)合面區(qū)域進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)或物理方法處理，以影響或促進(jìn)宏觀結(jié)構(gòu)有目的的積聚。在此，特別是可以在宏觀結(jié)構(gòu)和須電聯(lián)的結(jié)合面區(qū)域之間加入一種磁效應(yīng)。此外，必須預(yù)計(jì)到宏觀結(jié)構(gòu)中的其它效應(yīng)，例如化學(xué)親和力、靜電效應(yīng)或以功能成分形式表現(xiàn)出來(lái)的類似效應(yīng)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是生產(chǎn)可導(dǎo)電的膠粘劑的方法，包括如下步驟a.提供一個(gè)制造輔助矩陣，b.將碳納米管注入到制造輔助矩陣中，c.在制造輔助矩陣內(nèi)使碳納米管聚集成宏觀結(jié)構(gòu)，以及d.以低于膠粘劑中的宏觀結(jié)構(gòu)的滲漏閾值的濃度使宏觀結(jié)構(gòu)分布在一種聚合物膠粘劑矩陣中。根據(jù)本發(fā)明中的方法生產(chǎn)出了一種可導(dǎo)電的膠粘劑，它至少由兩個(gè)相位中的兩種生料構(gòu)成。第一個(gè)相位是一個(gè)膠粘劑矩陣，它可以從通常的液體狀態(tài)通過(guò)硬化進(jìn)入到硬化狀態(tài)，然后在這種硬化狀態(tài)下產(chǎn)生與結(jié)合面的粘附力，并且在內(nèi)部可以傳遞內(nèi)聚力，該內(nèi)聚力是連接兩個(gè)須結(jié)合在一起的部件所必須的。第二個(gè)相位在于聚集成宏觀結(jié)構(gòu)的碳納米管中，它們?cè)谶@個(gè)膠粘劑矩陣中以如此的濃度和分布方式存在，以致于在無(wú)外部作用的情況下該宏觀結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生滲漏。宏觀結(jié)構(gòu)基本上可以在一個(gè)制造輔助矩陣中生產(chǎn)，該制造輔助矩陣與膠粘劑矩陣在化學(xué)上不同或與后者在化學(xué)上一致，例如，濃度不同或總體上一致。制造輔助矩陣的黏度最好比膠粘劑矩陣的黏度低，以便促使碳納米管形成宏觀結(jié)構(gòu)。當(dāng)宏觀結(jié)構(gòu)在制造輔助矩陣中形成后，可以把它們注入到膠粘劑矩陣中，使其在后者中均勻分布，以便通過(guò)這種方式營(yíng)造一種待生產(chǎn)的膠粘劑的理想加工狀態(tài)。在此，宏觀結(jié)構(gòu)可以在膠粘劑被注入到黏合間隙中之前時(shí)在膠粘劑矩陣中形成，或在被注入之后在結(jié)合過(guò)程中形成。通過(guò)在步驟c和d之間完成以下步驟的方式，可以對(duì)本方法進(jìn)行拓展-從制造輔助矩陣中提取宏觀結(jié)構(gòu)，最好通過(guò)蒸餾法，以及-將宏觀結(jié)構(gòu)注入到膠粘劑矩陣中，在此，膠粘劑矩陣的化學(xué)成分特別是與制造輔助矩陣的化學(xué)成分不同。原則上，宏觀結(jié)構(gòu)可以與制造輔助矩陣一起被注入到膠粘劑矩陣中，通過(guò)這種方式，制造輔助矩陣要么成為膠粘劑的組成部分，要么在后來(lái)的加工工序中從膠粘劑中被分離出去，本拓展方式以更為有利的方式規(guī)定，在宏觀結(jié)構(gòu)在制造輔助矩陣中被生產(chǎn)完畢后，把它從制造輔助矩陣中離析出來(lái)。這種離析特別可以通過(guò)蒸餾法進(jìn)行。在這一過(guò)程中，制造輔助矩陣被加熱后變成氣體狀態(tài)。通過(guò)這種方式，宏觀結(jié)構(gòu)保持離析的固體狀態(tài)。如果制造輔助矩陣與膠粘劑矩陣的化學(xué)成分不同，但起碼是濃度不同從而使得其黏度不同，那么這種從制造輔助矩陣中提取宏觀結(jié)構(gòu)的方法就特別有優(yōu)勢(shì)。這樣就開(kāi)辟了為宏觀結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)加工工序而選擇一種最適合的制造輔助矩陣的可能性，然后將在其中生產(chǎn)的宏觀結(jié)構(gòu)故注入到到一個(gè)最適合想要的黏結(jié)效果的膠粘劑矩陣中。作為可選方法，可以規(guī)定制造輔助矩陣與膠粘劑矩陣的化學(xué)成分一致，在步驟c之后，如果需要，通過(guò)蒸餾法提高宏觀結(jié)構(gòu)的濃度，或通過(guò)注入膠粘劑矩陣降低其濃度。與前述從制造矩陣中提取宏觀結(jié)構(gòu)的方法相比，本方法在過(guò)程技術(shù)方面更簡(jiǎn)單，更經(jīng)濟(jì)。在這種方法中，使用了一種適用于以后的黏合效果的膠粘劑矩陣作為制造輔助矩陣，只須在必要時(shí)將這種膠粘劑矩陣通過(guò)稀釋或濃縮的方法使其黏度達(dá)到適合形成宏觀結(jié)構(gòu)的理想值即可。宏觀結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出來(lái)后，通過(guò)蒸餾法將膠粘劑矩陣成分分離出來(lái)，或通過(guò)注入膠粘劑矩陣成分對(duì)宏觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行稀釋的方法，可以將其黏度調(diào)整成適合加工膠粘劑的理想黏度。此外還傾向于通過(guò)對(duì)制造輔助矩陣施以剪應(yīng)力，特別是在兩個(gè)不同方向上先后施加剪應(yīng)力，使碳納米管聚集成宏觀結(jié)構(gòu)，最好同時(shí)施加壓力。通過(guò)這種拓展方式，就實(shí)現(xiàn)了一種特別高效的宏觀結(jié)構(gòu)生產(chǎn)方式。關(guān)于施加剪應(yīng)力過(guò)程的特定安排及其實(shí)施，請(qǐng)參見(jiàn)前文描述。此外，最好通過(guò)降低制造輔助矩陣的粘度，特別是通過(guò)對(duì)其進(jìn)行加熱的方法對(duì)步驟c中碳納米管的聚集予以支持。結(jié)果基本上表明，碳納米管聚集成的宏觀結(jié)構(gòu)呈非常適合進(jìn)行電聯(lián)的幾何形狀，特別是當(dāng)制造輔助矩陣的黏度較低時(shí)，可以以高度可復(fù)制性和良好的結(jié)果成功地實(shí)現(xiàn)這種所希望的聚集。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，特別是可以采用加熱的辦法，熱量在常見(jiàn)的制造輔助矩陣中顯著地降低黏度。在此，通過(guò)相應(yīng)的冷卻可以達(dá)到有利于膠粘劑加工的黏度。此外，步驟b中的碳納米管最好以如下濃度注入到制造輔助矩陣中，即濃度高于制造輔助矩陣中的碳納米管的滲漏閾值。原則上，在本發(fā)明的方法中，碳納米管以如下濃度被注入到制造輔助矩陣中，即聚集要么可以通過(guò)外部影響來(lái)實(shí)現(xiàn)，要么在沒(méi)有這類外部影響的情況下完成，即濃度高于制造輔助矩陣中的碳納米管的滲漏閾值。在這種情況下就實(shí)現(xiàn)了制造輔助矩陣的理想高度充電，從而能夠高效地生產(chǎn)宏觀結(jié)構(gòu)。在此必須理解，當(dāng)宏觀結(jié)構(gòu)的制造完成后，宏觀結(jié)構(gòu)本身可以低于位于制造輔助矩陣中的滲漏閾值，即在沒(méi)有外部影響的情況下，宏觀結(jié)構(gòu)不會(huì)再聚集成更大的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種對(duì)兩個(gè)部件進(jìn)行導(dǎo)電黏合的方法，包括如下步驟a.制備一種膠粘劑，包括一個(gè)由具有粘附效果的材料和大量碳納米管膠組成的膠粘劑矩陣，b.將膠粘劑注入到兩個(gè)待結(jié)合的部件中的至少一個(gè)結(jié)合面上，c.以如下方式將兩個(gè)部件結(jié)合在一起，即一個(gè)部件的結(jié)合面重疊在另一個(gè)部件的結(jié)合面之上，兩個(gè)結(jié)合面之間形成一個(gè)黏合間隙，在此，黏合間隙的厚度至少在那些位于兩個(gè)相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段 上小于或等于宏觀結(jié)構(gòu)的尺寸，在相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域之間應(yīng)當(dāng)造成一個(gè)從一個(gè)部件的結(jié)合面區(qū)域經(jīng)過(guò)黏合間隙段到另一個(gè)部件的結(jié)合面區(qū)域的導(dǎo)電連接，宏觀結(jié)構(gòu)由大量碳納米管構(gòu)成，位于膠粘劑矩陣中，d.通過(guò)由位于結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段中的碳納米管組成的宏觀結(jié)構(gòu)形成一個(gè)電連接，結(jié)合面帶朝向黏合間隙的導(dǎo)電結(jié)合面區(qū)域，并應(yīng)當(dāng)通過(guò)它們將結(jié)合面區(qū)域電連接起來(lái)，e.矩陣材料的硬化。通過(guò)本發(fā)明中的方法，由于膠粘劑與兩個(gè)部件的結(jié)合面之間的粘附效果以及膠粘劑內(nèi)部?jī)?nèi)聚力的傳遞促成了一種機(jī)械連接，并同時(shí)在此建立了導(dǎo)電結(jié)合面區(qū)域的各向異性電連接。在此，各向異性電連接應(yīng)被理解為兩個(gè)典型彼此相對(duì)的、其中一個(gè)位于一個(gè)部件上，另一個(gè)位于另一個(gè)部件上的電觸點(diǎn)的電連接。該各向異性電連接在第一方向上允許電流通過(guò)，而在第二個(gè)方向上，最好是在所有與第一方向不同的方向上不允許電流通過(guò)，而是與這些電流絕緣。換言之，各向異性電連接是兩個(gè)謹(jǐn)慎布局的觸點(diǎn)的隔離的、對(duì)外屏蔽的連接。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將膠粘劑置于黏合間隙中的方式，這種各向異性的電連接是通過(guò)采用內(nèi)含由聚集的碳納米管組成的宏觀結(jié)構(gòu)的膠粘劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，黏合間隙的厚度至少在準(zhǔn)備用于各向異性導(dǎo)電連接的那些黏合間隙段上小于或等于宏觀結(jié)構(gòu)的尺寸。在本上下文中，尺寸應(yīng)被理解為宏觀結(jié)構(gòu)的高度、寬度或長(zhǎng)度，特別是，只要宏觀結(jié)構(gòu)接近特別適合用于實(shí)施本發(fā)明中的方法的球形時(shí)，尺寸應(yīng)被理解為宏觀結(jié)構(gòu)的直徑。在此，原則上可以認(rèn)為，當(dāng)大量宏觀結(jié)構(gòu)的尺寸的分布處于特定區(qū)域時(shí)，本發(fā)明中的方法以以平均尺寸為基礎(chǔ)進(jìn)行。當(dāng)然，可替代的結(jié)構(gòu)形式也有好處，取代平均尺寸的是以下限或上限尺寸作為尺寸的最小值或最大值的基礎(chǔ)，以此來(lái)調(diào)整黏合間隙的厚度。通過(guò)黏合間隙厚度與宏觀結(jié)構(gòu)尺寸之間的特定關(guān)聯(lián)性，就實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)結(jié)合面之間-至少在應(yīng)當(dāng)通電的區(qū)域，有一個(gè)布置在其中的宏觀結(jié)構(gòu)，它的兩面都與結(jié)合面直接接觸，從而建立電連接。在這種電連接通過(guò)兩個(gè)待結(jié)合的部件的相應(yīng)靠近而形成后，可以通過(guò)使矩陣材料硬化的方式實(shí)現(xiàn)黏接，從而將通過(guò)這種方法形成的機(jī)械和電連接狀態(tài)進(jìn)行固定。在此，特別傾向于結(jié)合面平坦，一個(gè)部件上的第一個(gè)結(jié)合面區(qū)域與同一個(gè)部件上的第二個(gè)結(jié)合面區(qū)域之間的距離大于宏觀結(jié)構(gòu)的尺寸，這兩個(gè)結(jié)合面應(yīng)當(dāng)與另一個(gè)部件上的兩個(gè)各自相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域通過(guò)各自相應(yīng)的黏合間隙段電連接。特別是大于宏觀結(jié)構(gòu)的最大尺寸，以便第一結(jié)合面區(qū)域與另一個(gè)部件上與其相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段與第二結(jié)合面區(qū)域與另一個(gè)部件上與其相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段之間絕緣。根據(jù)本拓展形式，一個(gè)部件上的多個(gè)結(jié)合面區(qū)域就與另一個(gè)部件上相應(yīng)的多個(gè)結(jié)合面區(qū)域電連接起來(lái)。在此，膠粘劑內(nèi)部的這種電連接的每一個(gè)都與其它電連接絕緣。這種絕緣是通過(guò)相應(yīng)的幾何選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在此，一個(gè)部件上兩個(gè)相鄰的結(jié)合面區(qū)域之間的距離被選擇為大于一個(gè)尺寸，特別是大于宏觀結(jié)構(gòu)的最大尺寸，以便防止位于某一結(jié)合面處于接電狀態(tài)的宏觀結(jié)構(gòu)的向側(cè)面延伸，以致于它同時(shí)與另一個(gè)結(jié)合面區(qū)域形成電接觸，或與一個(gè)布置在上面與此處于電接觸狀態(tài)的的宏觀結(jié)構(gòu)形成電接觸。在此，在一種特定的結(jié)構(gòu)形式中，當(dāng)宏觀結(jié)構(gòu)接近實(shí)施本發(fā)明中的結(jié)合方法的理想的球形時(shí)，可以安排如下方式的拓展，即一個(gè)部件的兩個(gè)相鄰的、彼此必須絕緣的結(jié)合面區(qū)域之間的距離大于宏觀結(jié)構(gòu)的直徑。此外還傾向于，兩個(gè)彼此相對(duì)、須電連接的結(jié)合面區(qū)域之間至少一個(gè)黏合間隙段的厚度小于彼此相對(duì)、其間不應(yīng)通過(guò)黏合間隙形成電連接的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段 的厚度。本結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成前述拓展形式的一個(gè)可替代形式或拓展形式，使得在總體上能夠在一個(gè)部件上更密集地布設(shè)彼此相鄰、須相互絕緣的結(jié)合面區(qū)域。這一點(diǎn)通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，即與那些不應(yīng)發(fā)生電連接的區(qū)域相比，那些應(yīng)電連接的結(jié)合面區(qū)域能夠通過(guò)一個(gè)較小厚度的黏合間隙實(shí)現(xiàn)相互電連接。這種拓展方式降低了以下危險(xiǎn)，即由于宏觀結(jié)構(gòu)積聚在無(wú)須電連接的結(jié)合面區(qū)域而導(dǎo)致兩個(gè)必須相互絕緣的結(jié)合面區(qū)域連接起來(lái)，這一點(diǎn)由于宏觀結(jié)構(gòu)的大小與黏合間隙的厚度之間在這些相互之間無(wú)須電連接的結(jié)合面區(qū)域的比例被縮小而造成的。在此，最好造成兩個(gè)彼此相對(duì)、必須電連接的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙的厚度更小，其方法是，兩個(gè)結(jié)合面區(qū)域中至少一個(gè)與它周圍的同一個(gè)結(jié)合面的結(jié)合面區(qū)域相比形成隆起狀。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了至少一個(gè)結(jié)合面區(qū)域的三維結(jié)構(gòu)，最好是兩個(gè)結(jié)合面區(qū)域都實(shí)現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)。在此，須電連接的結(jié)合面區(qū)域與不應(yīng)電連接的結(jié)合面區(qū)域相比呈隆起狀。例如，這一點(diǎn)可以以如下方式實(shí)現(xiàn)，即電觸點(diǎn)或電觸線凸起在結(jié)合面區(qū)域之上，從而突入黏合間隙中，當(dāng)結(jié)合面相互接近到一定的距離時(shí)，形成的這些隆起結(jié)構(gòu)之間的黏合間隙比非隆起結(jié)構(gòu)之間的黏合間隙更小。此外，最好至少在一個(gè)結(jié)合面區(qū)域里形成一個(gè)鉤狀、針狀或剛毛狀結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以與宏觀結(jié)構(gòu)形成一個(gè)形狀配合連接，通過(guò)使用膠粘劑沖刷黏合間隙實(shí)現(xiàn)電連接以及將宏觀結(jié)構(gòu)機(jī)械固定在鉤狀結(jié)構(gòu)上。原則上，本發(fā)明的結(jié)合方法可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)施，即宏觀結(jié)構(gòu)中存在一個(gè)或多個(gè)功能成分，該功能成分導(dǎo)致或促進(jìn)(宏觀結(jié)構(gòu))向須電連接的結(jié)合面區(qū)域聚集。關(guān)于這一點(diǎn)，請(qǐng)參見(jiàn)對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)的膠粘劑的前文描述。在此，特別可以規(guī)定一個(gè)芯棒結(jié)構(gòu)，它可以在一個(gè)與結(jié)合面平行的運(yùn)動(dòng)方向上起一個(gè)卡住的作用，通過(guò)這種方式將在膠粘劑沖刷過(guò)程中通過(guò)黏合間隙沖到須電連接的結(jié)合面上的宏觀結(jié)構(gòu)固定在上面。在此結(jié)構(gòu)的一個(gè)可替代或附加安排中，可以規(guī)定通過(guò)一種機(jī)械夾緊、卡住、夾住或其它固定方式來(lái)實(shí)現(xiàn)宏觀結(jié)構(gòu)有目的地聚集在須電連接的結(jié)合面區(qū)域。其方法是通過(guò)在須電連接的結(jié)合面區(qū)域做一個(gè)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是為了將宏觀結(jié)構(gòu)相應(yīng)地固定在結(jié)合面上而制造。最后，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合方法的另一個(gè)拓展方式，規(guī)定矩陣材料的硬化通過(guò)渦流作用于處于黏合間隙中的膠粘劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)黏合間隙內(nèi)的大量各向異性電連接從一個(gè)部件到另一個(gè)部件上的布局，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)矩陣材料除了采用眾所周知的例如由兩個(gè)成分組成的化學(xué)硬化法、光電感應(yīng)硬化法或一個(gè)成分與環(huán)境的反應(yīng)、特別是與環(huán)境空氣產(chǎn)生的硬化之外，也可以采一種用通過(guò)渦流、特別是通過(guò)由渦流產(chǎn)生的矩陣材料熱感應(yīng)硬化法來(lái)進(jìn)行硬化。在此，相應(yīng)的渦流特別可以通過(guò)磁場(chǎng)作用于黏合間隙的方法來(lái)產(chǎn)生。最后，本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種用于檢測(cè)按前述結(jié)合法制造的黏接的質(zhì)量的方法。在此規(guī)定，對(duì)一個(gè)部件上的不同的點(diǎn)之間或一個(gè)與另一個(gè)部件之間的電阻的測(cè)量通過(guò)對(duì)結(jié)合處施加機(jī)械拉伸影響的方法進(jìn)行。對(duì)電阻、阻抗或?qū)Ъ{與拉伸的比率與預(yù)先確定的數(shù)值，特別是以前在同一個(gè)黏接上測(cè)得的數(shù)值、表明比率或曲線走勢(shì)特性的數(shù)值和/或從幾何或電氣性能中計(jì)算出的絕對(duì)值進(jìn)行比較。當(dāng)比率的偏差超過(guò)一定的公差時(shí)，或電阻的拉伸曲線中出現(xiàn)非連續(xù)性時(shí)，就可推斷出黏接的部分失靈。這種檢測(cè)方法通過(guò)特定的、通過(guò)本發(fā)明的結(jié)合法而實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)部件的各向異性電連接得以實(shí)現(xiàn)，其方法是，利用在此達(dá)到的、分立的、在多點(diǎn)上產(chǎn)生的、相互之間又絕緣的電
連接來(lái)測(cè)量黏合間隙上的電阻。在此，本發(fā)明利用了以下特性，即當(dāng)對(duì)黏合間隙施加機(jī)械拉伸時(shí)，或出現(xiàn)裂紋時(shí)，由碳納米管組成的宏觀結(jié)構(gòu)形成的電連接改變其在黏合間隙上的電阻。在機(jī)械拉伸的作用下，本發(fā)明的宏觀結(jié)構(gòu)基本上顯示出電阻按比例升高的特性。但是，如果出現(xiàn)層離或膠粘劑斷裂，它會(huì)一方面通過(guò)突然的、特征為不穩(wěn)定的電阻增加，另一方面通過(guò)一個(gè)超過(guò)這類層離的數(shù)量而在拉伸上形成的電阻斜率提高表現(xiàn)出來(lái)，本發(fā)明的膠粘劑的一個(gè)特定用途是用于電磁屏蔽或靜電屏蔽。在此特別可以規(guī)定，碳納米管的種類、每個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)中的碳納米管的濃度、矩陣中宏觀結(jié)構(gòu)的濃度、宏觀結(jié)構(gòu)的形狀和大小要根據(jù)待屏蔽的電磁輻射的波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍來(lái)選擇。這樣，宏觀結(jié)構(gòu)的形狀和大小最好與波長(zhǎng)或半波長(zhǎng)的整數(shù)倍相符。以下通過(guò)優(yōu)先采用的結(jié)構(gòu)形式來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋。插圖顯示的是圖I :本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)形式的示意、剖面?zhèn)纫晥D，以及圖2 :本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)形式的示意、剖面?zhèn)纫晥D，以及圖3 :本發(fā)明中的膠粘劑的生產(chǎn)流程示意圖如圖I所示，兩個(gè)應(yīng)相互黏合在一起、并在此通過(guò)一個(gè)黏合間隙形成各向異性電連接的部件以如下方式布置，即第一個(gè)部件10的結(jié)合面區(qū)域11與第二個(gè)部件20的結(jié)合面區(qū)域21呈相對(duì)布置狀態(tài)。結(jié)合面11與結(jié)合面21之間形成了一個(gè)黏合間隙30。在第一結(jié)合面11中形成了導(dǎo)電結(jié)合面區(qū)域11a、b、C。與結(jié)合面區(qū)域I la、b、c相對(duì)的是結(jié)合面區(qū)域21a、b、c，它們形成于第二結(jié)合面21上。結(jié)合面區(qū)域lla-c與結(jié)合面11位于一個(gè)平面上，結(jié)合面區(qū)域21a_c以同樣的方式與結(jié)合面21位于同一個(gè)平面上。兩個(gè)相鄰的結(jié)合面區(qū)域lla-c或21a-c之間的距離d大于布置在黏結(jié)間隙30中的一個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)40a-c的直徑。宏觀結(jié)構(gòu)40a、b、c由大量聚集在一起的碳納米管組成，它聚集成了一個(gè)直徑為D2的球狀。宏觀結(jié)構(gòu)40a_c被一個(gè)膠粘劑矩陣41所包圍，該膠粘劑矩陣在結(jié)合面區(qū)域lla-c和21a-c之間的區(qū)域通過(guò)粘附力結(jié)合在結(jié)合面11、21上，形成黏結(jié)。膠粘劑矩陣特別可能涉及來(lái)自化學(xué)反應(yīng)膠粘劑類的膠粘劑，即通過(guò)冷卻或受熱而硬化的聚合冷凝、聚合作用或聚合添加膠粘劑。最好采用一種環(huán)氧樹(shù)脂作為膠粘劑矩陣。
宏觀結(jié)構(gòu)40a_c位于結(jié)合面區(qū)域lla_c和21a_c的區(qū)域,通過(guò)這種方式分別連接結(jié)合面區(qū)域lla、21a和llb、21b以及l(fā)lc、21c。宏觀結(jié)構(gòu)的直徑D大于黏合間隙厚度S，小于距離d。這種方式確保了在宏觀結(jié)構(gòu)40a - c上通過(guò)直接積聚在結(jié)合面區(qū)域Ila - c、21a - c實(shí)現(xiàn)了電接觸，同時(shí)不存在黏結(jié)間隙縱向上產(chǎn)生的電連接，該連接可以從一個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)40a到相鄰的宏觀結(jié)構(gòu)40b建立一個(gè)電連接。如圖2所示，在這種結(jié)構(gòu)形式中，可以在結(jié)合面111、121上準(zhǔn)備結(jié)合面區(qū)域llla-c和121a-c，前者凸起在較低的表面部分111’和121’之上。通過(guò)這種方式，當(dāng)部件110和120接近時(shí)，兩個(gè)須電連接的結(jié)合面區(qū)域之間的黏結(jié)間隙被縮小到較小的尺寸，并通過(guò)宏觀結(jié)構(gòu)140a_c實(shí)現(xiàn)電連接。在此，宏觀結(jié)構(gòu)140a_c的尺寸設(shè)計(jì)阻止了部件110上相鄰的結(jié)合面區(qū)域llla-c之間或部件120上相鄰的結(jié)合面區(qū)域121a_c之間不希望發(fā)生的電直接耦合，即使宏觀結(jié)構(gòu)140d、e被布置在膠粘劑矩陣中這些絕緣的中間區(qū)域里，也是如此。通過(guò)這種方式，就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)總體上更精致的電連接結(jié)構(gòu)。圖3描繪了一個(gè)傾向采用的本發(fā)明中的膠粘劑的制造方法。在此首先，a)將一定數(shù)量的碳納米管I注入到制造輔助矩陣2中，使制造輔助矩陣2中的納米管I的濃度達(dá)到 高于滲漏閾值的水平。之后在無(wú)外部影響的情況下，碳納米管開(kāi)始聚集成較大的簇團(tuán)，通過(guò)對(duì)制造輔助矩陣以及其中分布的碳納米管施加剪應(yīng)力，以如下方式對(duì)簇團(tuán)的聚集進(jìn)行控制，即宏觀結(jié)構(gòu)形成對(duì)于膠粘劑發(fā)揮所期望的效果有利的幾何形狀。剪應(yīng)力通過(guò)以下方式施加，即制造輔助矩陣與其中分布的碳納米管一起被置于兩個(gè)平面3和4之間。b)、c)和這些平面在第一步d)中在第一方向上彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在第二步e)中在第二方向上彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)制造輔助矩陣在兩個(gè)不同的方向上施加兩個(gè)連續(xù)的剪應(yīng)力，就制造出了絕大部分接近理想的球形的宏觀結(jié)構(gòu)，其結(jié)果是具有接近I的圓球形狀。以這種方式獲得的宏觀結(jié)構(gòu)5現(xiàn)在f)在制造輔助矩陣2中的濃度低于滲漏閾值，即宏觀結(jié)構(gòu)5在制造輔助矩陣2中被分散，互相不電連接，不傾向于相互聚集形成宏觀結(jié)構(gòu)。在接下來(lái)的制造步驟g)中，現(xiàn)在通過(guò)對(duì)制造輔助矩陣2進(jìn)行蒸餾的方法將以這種方式形成的宏觀結(jié)構(gòu)5提取出來(lái)，它們現(xiàn)在處于可傾倒的狀態(tài)。然后宏觀結(jié)構(gòu)在h)步驟中再次以低于滲漏閾值的濃度被注入到膠粘劑矩陣6中，它們因此能在膠粘劑矩陣中呈細(xì)致分布的分散狀態(tài)。在此，根據(jù)所采用的對(duì)液體膠粘劑矩陣進(jìn)行硬化的方法的不同，可規(guī)定，只允許將宏觀結(jié)構(gòu)注入到膠粘劑矩陣的兩種成分中的一個(gè)中，或注入膠粘劑矩陣的兩種成分中，然后，在打算加工之前的時(shí)刻將這兩種成分相互混合，以便通過(guò)這種方式引起一種導(dǎo)致膠粘劑矩陣硬化的延時(shí)化學(xué)反應(yīng)。在其它安排中，例如光電誘導(dǎo)、熱誘導(dǎo)或通過(guò)與周圍空氣反應(yīng)或類似誘導(dǎo)方法使膠粘劑硬化的方法中，采用的是含一種成分的膠粘劑矩陣。在這些方法中，一旦膠粘劑矩陣被以希望的方式涂抹在黏合間隙中，就會(huì)通過(guò)對(duì)膠粘劑矩陣的作用而導(dǎo)致硬化。
權(quán)利要求
1.可導(dǎo)電的膠粘劑，包括具有黏合效果、不導(dǎo)電或輕微導(dǎo)電的矩陣材料(6 ;41)，優(yōu)先采用聚合材料或可聚合的材料，以及一種由導(dǎo)電碳納米管(I)組成的分布在矩陣材料中的相位，其特征是，碳納米管以大量單個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)(40a-c、140a-c、5)的形式存在，每個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)都有大量聚集在一起、相互之間形成電接觸的碳納米管組成，矩陣材料中的宏觀結(jié)構(gòu)的濃度低于矩陣材料內(nèi)的宏觀結(jié)構(gòu)的滲漏閾值。
2.符合第一項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)的膠粘劑，其特征是，宏觀結(jié)構(gòu)主要以球狀幾何形狀存在，并且宏觀結(jié)構(gòu)的高度、寬度和長(zhǎng)度值中的任何一項(xiàng)與其它兩項(xiàng)中的任何一項(xiàng)的偏差都不超過(guò)50%。
3.符合第一或第二項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)的膠粘劑，其特征是，宏觀結(jié)構(gòu)以如下形式存在，即該形式是通過(guò)對(duì)液體以及分布在液體中的碳納米管施加剪應(yīng)力的方式獲得，特別是通過(guò)在第一方向上對(duì)液體施加第一剪應(yīng)力，接下來(lái)在與第一方向不同的第二方向上施加第二剪應(yīng)力。
4.符合前述請(qǐng)求權(quán)之一的膠粘劑，其特征是，矩陣材料中的碳納米管的濃度高于矩陣材料中的碳納米管的滲漏閾值。
5.符合前述請(qǐng)求權(quán)之一的膠粘劑，其特征是，每個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)中至少包含一種在功能上用來(lái)有效的與結(jié)合面區(qū)域結(jié)合的成分，特別是一種磁性成分。
6.生產(chǎn)可導(dǎo)電的膠粘劑的方法，包括如下步驟a.制備一個(gè)制造輔助矩陣(2)，b.將碳納米管(I)注入到制造輔助矩陣中，c.在制造輔助矩陣內(nèi)使碳納米管聚集成宏觀結(jié)構(gòu)(5)，以及d.以低于膠粘劑中的宏觀結(jié)構(gòu)的滲漏閾值的濃度使宏觀結(jié)構(gòu)分布在一種聚合物膠粘劑矩陣(6)中。
7.符合第六項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)的方法，其特征是，在步驟c與d之間進(jìn)行以下步驟-從制造輔助矩陣(2)中提取宏觀結(jié)構(gòu)(5)，最好通過(guò)蒸餾法，以及-將宏觀結(jié)構(gòu)(5)注入到膠粘劑矩陣(6)中，
8.符合第六項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)的方法，其特征是，制造輔助矩陣(2)與膠粘劑矩陣(6)的化學(xué)成分一致，在步驟c之后，如果需要，通過(guò)蒸餾法提高宏觀結(jié)構(gòu)的濃度，或通過(guò)注入膠粘劑矩陣降低其濃度。
9.符合第六至第八項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)的方法，其特征是，通過(guò)對(duì)制造輔助矩陣施以剪應(yīng)力，特別是在兩個(gè)不同方向上先后施加的剪應(yīng)力影響，使步驟c中的碳納米管聚集到宏觀結(jié)構(gòu)上，最好同時(shí)施加壓力。
10.符合第六至第九項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)之一的方法，其特征是，通過(guò)降低制造輔助矩陣的黏度，特別是通過(guò)對(duì)其進(jìn)行加熱的方法對(duì)步驟c 中碳納米管的聚集予以支持。
11.符合第六至第十項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)之一的方法，其特征是，步驟b中的碳納米管以如下濃度注入到制造輔助矩陣中，即濃度高于制造輔助矩陣中的碳納米管的滲漏閾值。
12.對(duì)兩個(gè)部件(10、20)進(jìn)行導(dǎo)電黏合的方法，包括如下步驟a.制備一種膠粘劑(41、40a、b、C)，包括一個(gè)由具有粘附效果的材料和大量碳納米管組成的膠粘劑矩陣，b.將膠粘劑注入到兩個(gè)須結(jié)合的部件的至少一個(gè)結(jié)合面(21)上，c.以如下方式將兩個(gè)部件結(jié)合在一起，即一個(gè)部件的結(jié)合面(11)重疊在另一個(gè)部件的結(jié)合面(21)之上，兩個(gè)結(jié)合面之間形成一個(gè)黏合間隙(30)，在此，黏合間隙的厚度(s)至少在那些位于兩個(gè)彼此相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段上小于或等于宏觀結(jié)構(gòu)的尺寸(D)，在相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域之間應(yīng)當(dāng)造成一個(gè)從一個(gè)部件的結(jié)合面區(qū)域經(jīng)過(guò)黏合間隙段到另一個(gè)部件的結(jié)合面區(qū)域的導(dǎo)電連接，宏觀結(jié)構(gòu)(40a、b、c)由大量碳納米管構(gòu)成，位于膠粘劑矩陣(41)中，d.通過(guò)由位于結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段中的碳納米管組成的宏觀結(jié)構(gòu)形成一個(gè)電連接，結(jié)合面帶朝向黏合間隙的導(dǎo)電結(jié)合面區(qū)域(lla-c，21a-c)，并應(yīng)當(dāng)通過(guò)它們將結(jié)合面區(qū)域電連接起來(lái)，e.矩陣材料的硬化。
13.符合第十二項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)的方法，其特征是，結(jié)合面(11、21)平坦，一個(gè)部件(10)上的第一個(gè)結(jié)合面區(qū)域(Ila)與同一個(gè)部件上的第二個(gè)結(jié)合面區(qū)域(Ilb)之間的距離(d)大于宏觀結(jié)構(gòu)(40a-c)的尺寸，這兩個(gè)結(jié)合面應(yīng)當(dāng)與另一個(gè)部件上的兩個(gè)各自相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域通過(guò)各自相應(yīng)的黏合間隙段電連接。特別是大于宏觀結(jié)構(gòu)的最大尺寸，以便第一結(jié)合面區(qū)域與另一個(gè)部件上與其相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段與第二結(jié)合面區(qū)域與另一個(gè)部件上與其相對(duì)的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙段之間絕緣。
14.符合第十二或第十三項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)的方法，其特征是，兩個(gè)彼此相對(duì)、須電連接的結(jié)合面區(qū)域(llla、121a)之間至少一個(gè)黏合間隙段的厚度小于彼此相對(duì)、其間不應(yīng)通過(guò)黏合間隙形成電連接的結(jié)合面區(qū)域(111’、121’ ) 之間的黏合間隙段的厚度。
15.符合第十四項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)的方法，其特征是，造成兩個(gè)彼此相對(duì)、必須電連接的結(jié)合面區(qū)域之間的黏合間隙的厚度更小， 其方法是，兩個(gè)結(jié)合面區(qū)域(llla_c、121a、c)中至少一個(gè)與它周圍的同一個(gè)結(jié)合面的結(jié)合面區(qū)域(111’、121’)相比呈隆起狀。
16.符合前述第十二至十五項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)之一的方法，其特征是，至少在一個(gè)結(jié)合面區(qū)域里形成一個(gè)表面結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以與宏觀結(jié)構(gòu)形成一個(gè)形狀配合連接，通過(guò)使用膠粘劑沖刷黏結(jié)間隙實(shí)現(xiàn)電連接以及將宏觀結(jié)構(gòu)機(jī)械固定在這種表面結(jié)構(gòu)上。
17.符合前述第十二至十六項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)之一的方法，其特征是，矩陣材料的硬化是通過(guò)將直流電或渦流作用于黏合間隙中的膠粘劑的方式來(lái)完成的。
18.用于檢測(cè)采用第十二至十六項(xiàng)請(qǐng)求權(quán)之一中的方法生產(chǎn)的黏接的質(zhì)量，其特征是，對(duì)一個(gè)部件上的不同的點(diǎn)之間或一個(gè)部件(10)與另一個(gè)部件(20)之間的電阻、阻抗或?qū)Ъ{的測(cè)量是通過(guò)對(duì)結(jié)合處施加機(jī)械拉伸影響的方法進(jìn)行的。對(duì)電阻與拉伸之間的比率與預(yù)先確定的數(shù)值進(jìn)行比較。當(dāng)比率的偏差超過(guò)一定的公差時(shí)或電阻拉伸曲線中出現(xiàn)非連續(xù)性時(shí)，就可以推斷出黏接的部分失靈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可導(dǎo)電的膠粘劑，包括一種具有粘附效果、可硬化的和不導(dǎo)電的矩陣材料和一種分布在矩陣材料中由可導(dǎo)電碳納米管組成的相位。根據(jù)本發(fā)明，碳納米管以大量單個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)的形式存在。每一個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)都由大量聚集在一起、相互之間形成電接觸的碳納米管組成。本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種生產(chǎn)這種可導(dǎo)電的膠粘劑的方法、將兩個(gè)部件進(jìn)行導(dǎo)電黏合的方法以及檢測(cè)以這種方式形成的黏接的質(zhì)量的方法。
文檔編號(hào)C09J5/00GK102933676SQ201180021284
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者塞繆爾·布施霍恩 申請(qǐng)人:工業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新有限公司, 哈爾堡工業(yè)大學(xué)