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一種噪音抑制片及其制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610015128.4

申請日:

2016.01.11

公開號:

CN105537581A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B22F 1/00申請日:20160111|||公開
IPC分類號: B22F1/00; B22F3/22; H01F1/147; H01F41/02 主分類號: B22F1/00
申請人: 橫店集團東磁股份有限公司
發明人: 葉怡婷; 劉立東; 郝斌; 杜軍杰
地址: 322118 浙江省金華市東陽市橫店鎮湖頭陸工業區
優先權:
專利代理機構: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245 代理人: 張金剛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610015128.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.26|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種噪音抑制片,包括按質量百分比含量計:扁平軟磁合金粉35-60wt.%;粘結劑5-20wt.%;溶劑30-50wt.%。本發明還公開了一種噪音抑制片的制備方法。本發明所制備的噪音抑制片,具有電磁性能可調控、多功能,既可滿足磁導率與屏蔽需求,又可提高電磁波吸收效果,拓寬吸收頻帶等特點。

權利要求書

1.一種噪音抑制片,其特征在于,包括按質量百分比含量計:
扁平軟磁合金粉35-60wt.%;
粘結劑5-20wt.%;
溶劑30-50wt.%。
2.根據權利要求1所述的噪音抑制片,其特征在于:所述扁平軟磁合金
粉為鐵硅鋁粉或鐵鎳鉬粉或羰基鐵粉或石墨粉或鈦酸鋇粉或鐵氧體粉或鐵硅鉻
粉。
3.根據權利要求2所述的噪音抑制片,其特征在于:所述粘結劑為水性
聚氨酯、環氧樹脂、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺中的一種。
4.根據權利要求2所述的噪音抑制片,其特征在于:所述粘結劑為水性
聚氨酯、環氧樹脂、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺中的兩種以上,并按體積
1:1混合混勻。
5.根據權利要求2所述的噪音抑制片,其特征在于:所述溶劑為無水乙
醇或丙酮或二甲苯。
6.根據權利要求2所述的噪音抑制片,其特征在于:還包括分散劑、偶
聯劑及消泡劑中的一種以上。
7.根據權利要求1~6任一項所述的噪音抑制片的制備方法,其特征在于,
包括以下步驟:
1)扁平軟磁合金粉制備:取軟磁合金粉,按質量百分比含量計35-60wt.%,
放入扁平化處理設備中,速度為340~380rpm,時間為3~6小時;然后進行退
火處理,具體過程為在氮氣保護氛圍下,800℃保溫1~3小時退火處理;
2)取步驟1)中制備好的扁平軟磁合金粉,然后加入按質量百分比含量
計,粘結劑5-20wt.%,溶劑30-50wt.%,充分攪拌混合并進行脫泡處理;
3)取步驟2)制得的混合物,采用刮刀或涂布器將混合物在流延機上流
延成型,烘干制成扁平磁粉流延薄片;
4)將扁平磁粉流延薄片以疊壓方式置于低于粘結劑玻璃化轉化溫度15
℃下進行熱壓處理,熱壓的壓力為5-15MPa,熱壓時間8~12秒,從而制得噪
音抑制片。
8.根據權利要求7所述的噪音抑制片的制備方法,其特征在于:所述步
驟1)中扁平化處理設備為行星式球磨裝置或滾動式球磨裝置或砂磨裝置。
9.根據權利要求7所述的噪音抑制片的制備方法,其特征在于:所述步
驟2)中脫泡處理為添加脫泡劑或真空脫泡;步驟3)中流延機為PET薄膜流
延機或鋼帶流延機。
10.根據權利要求7所述的噪音抑制片的制備方法,其特征在于:所述步
驟4)中扁平磁粉流延薄片為單種扁平磁粉流延薄片疊壓或兩種以上不同扁平
磁粉流延薄片交叉疊壓。

說明書

一種噪音抑制片及其制備方法

技術領域

本發明屬于復合吸波材料制造領域,具體涉及一種噪音抑制片及其制備
方法。

背景技術

隨著電子信息技術的發展,生活中隨處可見各種電子設備、移動通訊、自
動化產品,市場應用要求電子設備向著高效、集成、微型、智能方向發展,
隨之而來的電磁干擾和電磁波輻射問題嚴重影響電子器件的正常工作以及人
體的健康。目前電磁兼容(EMC)標準已經在世界范圍內執行,如何解決電
子產品電磁兼容問題已經成為各大電子廠商必須面對的課題。

噪音抑制片可以有效解決電子產品的電磁兼容問題。噪音抑制片主要包括
吸波材料和屏蔽材料。吸波材料是指能夠將入射電磁波吸收后轉化為熱能或
其他形式能量的材料,屏蔽材料主要是通過高的導電率和導磁率實現對電磁
波的反射,達到電磁防護的目的。相對來講,屏蔽材料的抗電磁干擾和抗電
磁輻射效果更好,但是其并不能從根本上消除電磁波,會造成“二次反射”
的危害,使其應用受到限制。不同電子產品的輻射源不同,不同的元器件輻
射的電磁波頻率和強度也不盡相同,使用要求也千差萬別。因此,電子廠商
對于噪音抑制片的要求也各不相同,有的需要高的吸收性能,而有的需要高
的屏蔽性能。

目前,大多數噪音抑制片的功能較為單一、抗電磁噪音效果有限,同時無法
調控,導致應用受到限制。例如:石墨粉擁有高的電導率,但磁導率幾乎為
零,是良好的高頻屏蔽材料,但低頻吸波效果較差;羰基鐵粉的電磁波吸收
性能較好,但其磁導率較低,因此其屏蔽效果不佳;扁平狀鐵鎳鉬磁粉具有
高的磁導率,屏蔽性能優良,但是對電磁波的損耗有限,吸波性能較差;相
對來講,扁平狀鐵硅鋁合金粉吸波和屏蔽性能均較好,但是可調控的空間有
限。正因為如此,傳統的噪音抑制片已經很難滿足電子產品越來越高的需求,
急需開發一種多功能、電磁性能可調控的噪音抑制片。

發明內容

本發明提供了一種電磁性能可調控、多功能,既可滿足磁導率與屏蔽需
求,又可提高電磁波吸收效果,拓寬吸收頻帶的噪音抑制片。

本發明的另一目的在于提供上述的噪音抑制片的制備方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現:一種噪音抑制片,包括按質量百分
比含量計:

扁平軟磁合金粉35-60wt.%;

粘結劑5-20wt.%;

溶劑30-50wt.%。

所述扁平軟磁合金粉為鐵硅鋁粉或鐵鎳鉬粉或羰基鐵粉或石墨粉或鈦酸
鋇粉或鐵氧體粉或鐵硅鉻粉。

所述粘結劑為水性聚氨酯、環氧樹脂、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺中
的一種。

所述粘結劑為水性聚氨酯、環氧樹脂、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺中
的兩種以上,并按體積1:1混合混勻。

所述溶劑為無水乙醇或丙酮或二甲苯。

還包括分散劑、偶聯劑及消泡劑中的一種以上。

上述噪音抑制片的制備方法,包括以下步驟:

1)扁平軟磁合金粉制備:取軟磁合金粉,按質量百分比含量計35-60wt.%,
放入扁平化處理設備中,速度為340~380rpm,時間為3~6小時;然后進行退
火處理,具體過程為在氮氣保護氛圍下,800℃保溫1~3小時退火處理;

2)取步驟1)中制備好的扁平軟磁合金粉,然后加入按質量百分比含量
計,粘結劑5-20wt.%,溶劑30-50wt.%,充分攪拌混合并進行脫泡處理;

3)取步驟2)制得的混合物,采用刮刀或涂布器將混合物在流延機上流
延成型,烘干制成扁平磁粉流延薄片;

4)將扁平磁粉流延薄片以疊壓方式置于低于粘結劑玻璃化轉化溫度15
℃下進行熱壓處理,熱壓的壓力為5-15MPa,熱壓時間8~12秒,從而制得噪
音抑制片。

所述步驟1)中扁平化處理設備為行星式球磨裝置或滾動式球磨裝置或砂
磨裝置。

所述步驟2)中脫泡處理為添加脫泡劑或真空脫泡;步驟3)中流延機為
PET薄膜流延機或鋼帶流延機。

所述步驟4)中扁平磁粉流延薄片為單種扁平磁粉流延薄片疊壓或兩種以
上不同扁平磁粉流延薄片交叉疊壓。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果:

本發明所制備的噪音抑制片克服了傳統噪音抑制片功能單一、不可調控
且頻帶較窄等問題。本發明依據電磁波吸收和屏蔽理論,選用片狀軟磁合金
粉作為填充粉,配合適當的粘結劑與溶劑體系,優化材料組分并合理調整材
料的結構,通過流延+熱壓工藝制備多層復合噪音抑制材料,實現了吸波和屏
蔽性能以及吸收頻段可調控的多功能復合材料,使之既可滿足磁導率與屏蔽
需求,又可提高電磁波吸收效果,拓寬吸收頻帶。

附圖說明

圖1為本發明中對比實施例1的反射率性能圖;

圖2為本發明中對比實施例1的屏蔽效能圖;

圖3為本發明中對比實施例2的反射率性能圖;

圖4為本發明中對比實施例2的屏蔽效能圖;

圖5為本發明中對比實施例3的反射率性能圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述,但本發明的實施方式不限
于此。

實施例1

一種噪音抑制片,包括按質量百分比含量計:

扁平軟磁合金粉35wt.%;

粘結劑20wt.%;

溶劑44wt.%。

本實施例中的扁平軟磁合金粉為鐵硅鋁粉;粘結劑為水性聚氨酯;溶劑為
無水乙醇。

上述噪音抑制片的制備方法,包括以下步驟:

1)扁平軟磁合金粉制備:取軟磁合金粉,按質量百分比含量計35wt.%,
放入扁平化處理設備中,速度為340rpm,時間為6小時;然后進行退火處理,
具體過程為在氮氣保護氛圍下,800℃保溫1小時退火處理;

2)取步驟1)中制備好的扁平軟磁合金粉,然后加入按質量百分比含量
計,粘結劑20wt.%,溶劑45wt.%,有機硅消泡劑1wt.%,充分攪拌混合并進
行脫泡處理;

3)取步驟2)制得的混合物,采用刮刀或涂布器將混合物在流延機上流
延成型,烘干制成扁平磁粉流延薄片;

4)將扁平磁粉流延薄片以疊壓方式置于低于水性聚氨酯玻璃化轉化溫度
15℃下進行熱壓處理,熱壓的壓力為5MPa,熱壓時間12秒,從而制得噪音
抑制片。

所述步驟1)中扁平化處理設備為行星式球磨裝置。

所述步驟2)中脫泡處理為添加脫泡劑;步驟3)中流延機為PET薄膜流
延機。

所述步驟4)中扁平磁粉流延薄片為單種扁平磁粉流延薄片疊壓。

實施例2

一種噪音抑制片,包括按質量百分比含量計:

扁平軟磁合金粉60wt.%;

粘結劑5wt.%;

溶劑33wt.%。

本實施例中的扁平軟磁合金粉為鐵鎳鉬粉;粘結劑為環氧樹脂;溶劑為丙
酮。

為了能夠更穩定,本實施例還包括偶聯劑和分散劑,1wt.%硅烷偶聯劑,
分散劑,1wt.%油酸。

上述噪音抑制片的制備方法,包括以下步驟:

1)扁平軟磁合金粉制備:取軟磁合金粉,按質量百分比含量計60wt.%,
放入扁平化處理設備中,速度為380rpm,時間為3小時;然后進行退火處理,
具體過程為在氮氣保護氛圍下,800℃保溫3小時退火處理;

2)取步驟1)中制備好的扁平軟磁合金粉,然后加入按質量百分比含量
計,粘結劑5wt.%,溶劑33wt.%,硅烷偶聯劑1wt.%,分散劑,1wt.%油酸,
充分攪拌混合并進行脫泡處理;

3)取步驟2)制得的混合物,采用刮刀或涂布器將混合物在流延機上流
延成型,烘干制成扁平磁粉流延薄片;

4)將扁平磁粉流延薄片以疊壓方式置于低于環氧樹脂玻璃化轉化溫度15
℃下進行熱壓處理,熱壓的壓力為15MPa,熱壓時間8秒,從而制得噪音抑
制片。

所述步驟1)中扁平化處理設備為滾動式球磨裝置。

所述步驟2)中脫泡處理為真空脫泡;步驟3)中流延機為鋼帶流延機。

所述步驟4)中扁平磁粉流延薄片為兩種以上不同扁平磁粉流延薄片交叉
疊壓,具體為鐵鎳鉬粉、羰基鐵粉流延薄片交叉疊壓,羰基鐵粉制作工藝相
同。

實施例3

一種噪音抑制片,包括按質量百分比含量計:

扁平軟磁合金粉50wt.%;

粘結劑7wt.%;

溶劑42wt.%。

本實施例中的扁平軟磁合金粉為石墨粉;粘結劑為水性聚氨酯和環氧樹
脂,并按體積1:1混合混勻。

本實施例中的溶劑為丙酮。

為了性能穩定,本實施例還包括分散劑,1wt.%油酸。

上述噪音抑制片的制備方法,包括以下步驟:

1)扁平軟磁合金粉制備:取軟磁合金粉,按質量百分比含量計50wt.%,
放入扁平化處理設備中,速度為350rpm,時間為4.5小時;然后進行退火處
理,具體過程為在氮氣保護氛圍下,800℃保溫2小時退火處理;

2)取步驟1)中制備好的扁平軟磁合金粉,然后加入按質量百分比含量
計,粘結劑7wt.%,溶劑42wt.%,油酸1wt.%,充分攪拌混合并進行脫泡處
理;

3)取步驟2)制得的混合物,采用刮刀或涂布器將混合物在流延機上流
延成型,烘干制成扁平磁粉流延薄片;

4)將扁平磁粉流延薄片以疊壓方式置于低于15℃下進行熱壓處理,熱壓
的壓力為10MPa,熱壓時間10秒,從而制得噪音抑制片。

所述步驟1)中扁平化處理設備為砂磨裝置。

所述步驟2)中脫泡處理為真空脫泡;步驟3)中流延機為PET薄膜流延
機。

所述步驟4)中扁平磁粉流延薄片為單種扁平磁粉流延薄片疊壓。

對比實施例1

本實施例與實施例1~3大致相同,區別在于:分別稱取適量的鐵硅鋁粉和
鐵鎳鉬粉進行扁平化處理和退火處理,得到長徑比為100:1-200:1之間的預處
理粉。然后稱取52.3wt.%鐵硅鋁粉、30.5wt.%無水乙醇和17.2wt.%水性聚氨
酯攪拌配料,放置真空箱中脫泡處理10分鐘,然后用刮刀或涂布器在PET薄
膜上流延成型并烘干剝離備用。同樣的方法制備鐵鎳鉬粉流延薄片。

將以上鐵硅鋁粉薄片和鐵鎳鉬粉薄片采用平板硫化機在低于水性聚氨酯
玻璃化轉化溫度15℃的條件下進行熱壓處理,壓力為15MPa,熱壓時間為10
秒。純鐵硅鋁粉片材為1#樣品,鐵硅鋁粉和鐵鎳鉬粉混合片材為2#樣品。然
后采用阻抗分析儀AgilentE4991A在U=0.5V,N=20TS,T=25℃下檢測片材
在2MHz和1GHz頻率下的磁導率μ'和μ",結果如下表1所示。然后將噪音
抑制片沖裁成直徑為133mm的圓片,采用KeySightN5232A矢量網絡分析儀
檢測片材在200MHz-3GHz頻帶內的反射率性能和屏蔽效能,結果如圖1和圖
2所示。結果表明,添加鐵鎳鉬粉片層后,噪音抑制片2MHz下的磁導率性能
為130.5/9.7,提高了近90%,200MHz-3GHz頻帶內的屏蔽效能達到-23dB,

提高了大約50%。但反射率性能相比純鐵硅鋁粉片材有所降低,且吸收峰的
位置發生了變化。添加鐵鎳鉬粉片層后的最大反射率吸收峰出現在760MHz,
數值為-2.3dB,而純鐵硅鋁粉噪音抑制片的最大吸收峰出現在2.8GHz,數值
為-4.5dB。可見,通過調控噪音抑制片的成分和結構可滿足不同頻段的吸波和
屏蔽性能的不同需求。

表1對比實施例1噪音抑制片磁導率


對比實施例2

流延工藝和熱壓工藝與對比實施例1相同,只是噪音抑制片的組成成分不
同,中間片層選用羰基鐵粉流延片。片材在2MHz和1GHz頻率下的磁導率
μ'和μ"結果如下表2所示,反射率性能和屏蔽效能如圖3和圖4所示。

結果表明,添加羰基鐵粉片層后的噪音抑制片比單獨使用鐵硅鋁粉的片材
反射率性能得到提高,最大反射率從-4.5dB提高至-6.2dB,提高了37.8%,且
吸收峰位置都在2.8GHz,但磁導率和屏蔽效能降低了大約30-50%。可見,通
過調控噪音抑制片的成分可滿足相同頻率下的吸波和屏蔽性能的不同需求。

表2對比實施例2噪音抑制片磁導率


對比實施例3

流延工藝和熱壓工藝與對比實施例1相同,只是噪音抑制片的組成成分和
層壓結構不同,交叉使用了鐵硅鋁粉流延片、鐵鎳鉬粉流延片和羰基鐵粉流
延片。片材在200MHz-3GHz頻帶內的反射率性能如圖5所示。

結果表明,疊壓方式1的噪音抑制片有兩個較大峰,分別在850MHz和
2.8GHz,反射率值為-2.6dB;而疊壓方式2的噪音抑制片只有一個較大峰,吸
收峰位置在900MHz,反射率值為-2.8dB。可見,通過調控噪音抑制片的疊壓
方式和組成結構可滿足不同頻段的吸波性能需求。

上述實施例為本發明較佳的實施方式,但本發明的實施方式并不受上述
實施例的限制,其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、
修飾、替代、組合、簡化,均應為等效的置換方式,都包含在本發明的保護
范圍之內。

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一種 噪音 抑制 及其 制備 方法
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