CN101577163B - 高频磁性材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在高频区的电波吸收特性优良的高频磁性材料及其制造方法。其中,高频磁性材料(10)的特征在于:具有至少含有金属纳米粒子(12)的磁性体(14);金属纳米粒子(12)是含有Fe、Co、Ni之中的至少1种的磁性金属;金属纳米粒子(12)的平均粒径小于等于200nm;形成有具有所述金属纳米粒子(12)连续的网络状结构且平均直径小于等于10μm的第1簇(16);形成有具有第1簇(16)连续的网络状结构且平均直径小于等于100μm的第2簇(18);第2簇(18)连续地在整个磁性体区域(14)形成有网络状结构。
Description
技术领域
本发明涉及控制在高频区域的导磁率的高频磁性材料,特别涉及可应用于在100MHz~数GHz范围的高频区域使用的磁性部件等的高频磁性材料及其制造方法。
背景技术
近年来,作为磁性体的应用,作为电波吸收体的用途正受到关注。例如,它是为了降低来自手机、计算机等电子设备类的噪音的发射而利用磁性体的磁损的一种方法。
利用磁性体的磁损的电磁波吸收体通过配置在成为噪音发生源的部件的附近,便抑制噪音的发射。在这样的情况下,为人所知的是电波吸收特性依赖于磁性体的复数导磁率μ=μ’-jμ”的虚数成分μ”的大小,虚数成分μ”越大,就越具有优良的特性。
作为利用这样的磁性体的电磁波吸收体,常常是将磁性体的粉末和树脂的混合物成型而成的。例如,在专利文献1所公开的电磁波吸收体中,将在1~3GHz的高频区内的特定频区下的复数导磁率μ的实数成分μ’和虚数成分μ”调整成为μ’>μ”、且μ’≥5;并且对于这样的具有许多微球连接成链状的形状的磁性体粉末、以及微球状磁性体粉末之中的至少一方,在个别地由电绝缘材料进行绝缘的状态下,使许多磁性体粉末聚集在一起而实现一体化,从而制作出电波吸收体。
但是,在该方法中,由于对磁性体粉末之间进行了电绝缘,所以难以得到在超过数百MHz的高频下的优良的电波吸收特性。另外,从专利文献1所使用的磁性粒子的磁各向异性较小的角度考虑,同样地在高频下的电波吸收方面存在极限。
另外,在专利文献2等示出的电波吸收的方法中,由于为赋予磁性粒子以磁各向异性而使用扁平状的磁性粒子,所以使与较高频的协调成为可能。但是,当制造扁平粒子时在尺寸上存在极限,在超过数百MHz那样的高频下的电波吸收特性较低。
而且专利文献3公开了一种采用磁性体粒子连续的网络结构、由此使塑性优良的磁性体。
专利文献1:日本特开2004-128001号公报
专利文献2:日本特开平10-106814号公报
专利文献3:日本特开2007-8762号公报
发明内容
本发明就是考虑到上述的情况而进行的,其目的在于提供一种在高频区电波吸收特性优良的高频磁性材料及其制造方法。
本发明的高频磁性材料的特征在于:具有至少含有金属纳米粒子的磁性体,所述金属纳米粒子是含有Fe、Co、Ni之中的至少1种的磁性金属;所述金属纳米粒子的平均粒径小于等于200nm;在所述磁性体内形成有具有所述金属纳米粒子连续的网络状结构且平均直径小于等于10μm的第1簇(cluster);在所述磁性体内形成有具有所述第1簇连续的网络状结构且平均直径小于等于100μm的第2簇;所述磁性体具有所述第2簇连续的网络状结构。
在此,优选所述金属纳米粒子之间以电介质填充。
在此,优选所述金属纳米粒子的一部分以氧化物包覆。
在此,优选所述金属纳米粒子的一部分以氧化物包覆,所述金属纳米粒子含有非磁性金属,而且所述氧化物含有所述非磁性金属之中的至少1种的非磁性金属的氧化物。
在此,优选所述金属纳米粒子含有C(碳)、N(氮)之中的至少1种。
在此,优选所述金属纳米粒子的晶体磁各向异性大于等于23.9×103A/m。
在此,优选所述磁性体的电阻率为1mΩ·cm~100kΩ·cm,其中特别是10m·cm~10kΩ·cm,而且所述磁性体复数导磁率的实数成分μ’在1GHz下大于等于3。
本发明的高频磁性材料的制造方法的特征在于:具有形成金属纳米粒子的金属纳米粒子形成工序、以及至少压缩成型所述金属纳米粒子的压缩成型工序。
在此,优选在所述金属纳米粒子形成工序之后、所述压缩成型工序之前,还具有混合所述金属纳米粒子和树脂的混合工序。
在此,优选在所述金属纳米粒子形成工序之后、所述压缩成型工序之前,还具有以氧化物包覆所述金属纳米粒子的一部分的工序。
根据本发明,可以提供在高频区的电波吸收特性优良的高频磁性材料及其制造方法。
附图说明
图1是实施方式的高频磁性材料的示意剖视图。
图2是实施方式的高频磁性材料的SEM照片。
符号说明:
10高频磁性材料 12金属纳米粒子
14磁性体 16第1簇
18第2簇 20电介质
具体实施方式
以下使用附图就本发明的实施方式进行说明。
本发明的实施方式的高频磁性材料具有至少含有金属纳米粒子的磁性体。而且这些金属纳米粒子是含有Fe、Co、Ni之中的至少1种的磁性金属。另外,这些金属纳米粒子的平均粒径小于等于200nm。而且在该磁性体内,形成有具有这些金属纳米粒子连续的网络状结构且平均直径小于等于10μm的第1簇。再者,在该磁性体内,形成有具有第1簇连续的网络状结构且平均直径小于等于100μm的第2簇。而且该磁性体形成有这些第2簇连续的网络状结构。
在此,以磁性体由金属纳米粒子和填充在这些金属纳米粒子之间的电介质构成的情况为例进行说明。
图1是本实施方式的高频磁性材料的示意剖视图。图1(a)是整体的剖视图,图1(b)是第2簇的剖视图,图1(c)是第1簇的剖视图。如图1所示,该高频磁性材料例如具有在基板(未图示)上含有金属纳米粒子12的磁性体14。
该金属纳米粒子12是平均粒径小于等于200nm、且含有Fe、Co、Ni之中的至少1种的磁性金属。而且这些金属纳米粒子12聚集起来形成平均直径小于等于10μm的第1簇16。该第1簇16如图1(c)所示,具有构成该簇的各个金属纳米粒子12的一部分之间互相接触或接合而连续的网络状结构。
再者,这些第1簇16聚集形成平均直径小于等于100μm的第2簇18。该第2簇18如图1(b)所示,具有构成该簇的各个第1簇16的一部分之间、更微观地说是第1簇16的外缘的金属纳米粒子12的一部分之间互相接触或接合而连续的网络状结构。
另外,如图1(a)所示,这些第2簇18的一部分之间,更微观地说是第2簇16的外缘的金属纳米粒子12的一部分之间互相接触或接合,从而在磁性体14内形成网络状结构。
高频磁性材料10由第1簇16内的网络结构、第2簇18内的网络结构、进而利用第2簇18自身所形成的磁性体20内的网络结构构成。这样,高频磁性材料10可以说具有分形(fractal)(自我相似)的三维网络结构。
图2是本实施方式的高频磁性材料的SEM照片。图2(a)的放大倍数为2K倍,图2(b)的放大倍数为40K倍,左右两边的照片除右边的照片有标示以外,其余是同样的照片。如图2(b)所示,金属纳米粒子12连接成网络状,形成第1簇16。进而如图2(a)所示,第1簇16连接成网络状,形成第2簇18。而且第2簇18连接成网络状,形成磁性体14。
本实施方式的高频磁性材料10具有上述的结构,因而在高频区可以实现优良的电波吸收特性。这样一来,之所以通过金属纳米粒子的分形(自我相似)的三维网络结构,从而在高频区实现优良的电波吸收特性,是因为由高频区下的高μ”引起的较高的磁损、和由网络结构引起的较高的导电损失的缘故。
在此,金属纳米粒子中含有的磁性金属包含Fe、Co、Ni之中的至少1种以上,其中特别优选的是能够实现较高的饱和磁化的Fe基合金、Co基合金、FeCo基合金。作为Fe基合金、Co基合金,可以列举出含有Ni、Mn、Cu、Mo、Cr等作为第2成分的FeNi合金、FeMn合金、FeCu合金、FeMo合金、FeCr合金、CoNi合金、CoMn合金、CoCu合金、CoMo合金、CoCr合金。作为FeCo基合金,可以列举出含有Ni、Mn、Cu、Mo、Cr作为第2成分的合金等。这些第2成分对于提高导磁率是有效的成分。
另外,金属纳米粒子可以是多晶粒子、单晶粒子中的任一种。在单晶粒子的情况下,由于在粒子一体化时可以使易磁化轴一致,因而可以控制磁各向异性,可以在更高频下实现陡峭的吸收特性。另一方面,在多晶粒子的情况下,所具有的优点包括:合成上容易;以及由于可以扩宽磁共振频带,从而吸收带也可以拓宽。优选根据是要实现陡峭的吸收特性,还是要实现宽广的吸收特性而选择可利用的粒子。
金属纳米粒子优选平均粒径为1nm~200nm,其中特别优选为10nm~50nm。如果粒径不足10nm,则有可能产生超常磁性,从而导致磁通量不足。另一方面,如果粒径增大,则在高频区下的涡流损耗增大,作为目标要求的高频区下的磁特性就降低。即,由于共振频率向低频侧移动,所以在高频下的虚数成分μ”减小。
另外,如果粒径增大,则与单磁畴结构相比,采取多磁畴结构者在能量上变得稳定。这时,多磁畴结构的导磁率的高频特性劣于单磁畴结构的导磁率的高频特性。即,由于共振频率向低频侧移动,所以高频下的虚数成分μ”减小。因此,在作为高频用磁性部件使用的情况下,优选使其作为具有单磁畴结构的粒子而存在。保持单磁畴结构的极限粒径由于大约小于等于50nm,所以更优选使粒径小于等于50nm。由上可知,金属纳米粒子的平均粒径优选控制在1nm~200nm的范围,其中特别优选控制在10nm~50nm的范围。
另外,金属纳米粒子可以是球状粒子,但优选的是纵横尺寸比较大的扁平粒子、棒状粒子。如果增大纵横尺寸比,则可以赋予因形状引起的磁各向异性,不但使导磁率的高频特性得以提高,而且在使粒子一体化而制造部件时,容易通过磁场进行取向。通过取向可以进一步提高导磁率的高频特性。即,由于共振频率进一步向高频侧移动,所以高频下的虚数成分μ”增大。
另外,如果增大纵横尺寸比,则可以增大成为单磁畴结构的极限粒径,因而即便是较大的粒子,导磁率的高频特性也不会劣化。如果是球状,则成为单磁畴结构的极限粒径是50nm左右,但如果是纵横尺寸比较大的扁平粒子,则极限粒径增大。一般地说,由于粒径较大的粒子容易合成,所以从制造上的角度考虑,纵横尺寸比较大者是有利的。再者,通过增大纵横尺寸比,在使粒子一体化而制造部件时,可以增大磁性金属纳米粒子的填充率,由此可以增大部件的每单位体积、每单位重量的饱和磁化,因而是优选的。由此,增大导磁率也成为可能。即,μ’增大,相应地μ”也增大。
之所以将第1簇的平均直径设定为小于等于10μm、将第2簇的平均直径设定为小于等于100μm,是因为基于这样的事实,可以使磁性体的电阻率为1mΩ·cm~10kΩ·cm,由此可以在高频区得到高的导电损失、即高的电波吸收特性。而且与此同时,也可以在高频区提高导磁率的虚数成分μ”,由此可以得到高的磁损、即高的电波吸收特性。综上所述,通过将第1簇的平均直径设定为小于等于10μm,将第2簇的平均直径设定为小于等于100μm,在高频区可以同时实现高的导电损失和高的磁损,由此可以实现优良的电波吸收特性。
优选金属纳米粒子的晶体磁各向异性大于等于23.9×103A/m(≈300Oe)。究其原因,这是因为由于共振频率位于高频侧,所以高频下的虚数成分μ”增大,从而高频吸收特性变好。
在此,优选金属纳米粒子的一部分以氧化物包覆。即,优选设定为以金属纳米粒子为芯、氧化物为壳的芯-壳型粒子。包覆金属纳米粒子表面的一部分的氧化物包覆层更优选的是含有1种以上的金属纳米粒子的构成成分即金属的氧化物或复合氧化物。究其原因,这是因为氧化物包覆层是含有1种以上的金属纳米粒子的构成成分之一即金属的氧化物或复合氧化物,因而金属纳米粒子和氧化物包覆层的附着力和接合性良好,从而成为热稳定的材料。
该氧化物包覆层不但使内部的金属纳米粒子的耐酸化性得以提高,而且在使粒子一体化而制造部件时使金属纳米粒子相互之间电隔离,可以提高部件的电阻。通过提高部件的电阻,可以抑制在高频下的涡流损耗,从而提高导磁率的高频特性。即,由于虚数成分μ”的峰值向高频侧移动,所以在高频下的虚数成分μ”增大。因此,氧化物包覆层必须是电学上的高阻抗,优选大于等于1mΩ·cm。另外,金属纳米粒子不是整个表面区域、而是一部分具有绝缘性的包覆层,因而即使互相接触和结合,也能稳定地形成保持了适度阻抗的网络。
优选有氧化物包覆层的金属纳米粒子含有非磁性金属,并且氧化物包覆层在该非磁性金属之中,含有至少1种氧化物。该非磁性金属优选的是选自Mg、Al、Si、Ca、Zr、Ti、Hf、稀土类元素、Ba、Sr之中的至少1种以上的金属。这些非磁性金属是其氧化物的标准生成吉布斯自由能较小的容易氧化的元素,从包覆金属纳米粒子的氧化物包覆层的绝缘性的稳定性的角度考虑,是优选的元素。换言之,标准生成吉布斯自由能较大的金属难以成为氧化物,并不是优选的。另外,氧化物包覆层是含有1种以上的金属纳米粒子的构成成分之一即非磁性金属的氧化物或复合氧化物,因而金属纳米粒子和氧化物包覆层的附着力和接合性变好,也成为热稳定的材料。
这时,Al、Si由于容易与作为金属纳米粒子的主要成分的Fe、Co、Ni固溶,所以从金属纳米粒子热稳定性的角度考虑,是特别优选的。即,氧化物包覆层更优选的是含有Al、Si的氧化物。氧化物包覆层既可以是1种氧化物,也可以是多种混合(也包括固溶)而成的复合氧化物。
氧化物包覆层的厚度优选为0.1nm~100nm的厚度。如果不足0.1nm,则耐酸化性并不充分,同时在使粒子一体化而制造部件时,降低部件的阻抗,从而容易发生涡流损耗,由此导磁率在高频下的虚数成分μ”减小,因而不是优选的。另外,如果大于等于100nm,则在使粒子一体化而制造部件时,降低包含在部件中的磁性金属纳米粒子的填充率,降低部件的饱和磁化,由此虚数成分μ”减小,因而不是优选的。为了抑制涡流损耗而不减少高频的虚数成分μ”,而且并不较大地降低饱和磁化而不降低虚数成分μ”,有效的氧化物包覆层的厚度是0.1nm~100nm的厚度。
优选金属纳米粒子含有C(碳)、N(氮)之中的至少1种。既可以是只有碳、或只有氮,也可以是含有碳和氮两种。碳和氮是通过与磁性金属固溶、可以增大磁各向异性的有效的元素。具有较大的磁各向异性的材料可以增大强磁性共振频率(材料的μ’在强磁共振频率附近较大地降低,μ”较大地增加),成为可以在高频带使用的材料。
在金属纳米粒子中含有的非磁性金属、碳、氮的含量相对于磁性金属均优选为小于等于20原子%。如果含量达到该数值以上,则使金属纳米粒子的饱和磁化降低,虚数成分μ”减小,因而不是优选的。另外,优选在金属纳米粒子中含有的磁性金属、非磁性金属与碳和氮之中的至少1种是固溶的。通过固溶,可以有效地提高磁各向异性,由此可以提高高频磁特性,即虚数成分μ”。另外,还可以提高材料的机械特性。在并不固溶的情况下,由于偏析在磁性金属纳米粒子的晶界或表面,因而不能有效地提高磁各向异性和机械特性。
电介质并没有特别的限定,通常使用树脂。具体地说,可以使用聚酯系树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚氨酯树脂、纤维素系树脂、ABS树脂、丁腈系橡胶、丁苯系橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、酰胺系树脂、酰亚胺系树脂、或者它们的共聚物。
另外,也可以由氧化物、氮化物、碳化物等无机材料构成。具体地说,可以列举出Al2O3、AIN、SiO2、SiC等作为实例。本实施方式的电介质由于使电波吸收特性得以提高,因而优选的是在所要求的电波吸收区域的复数介电常数的虚数成分较大。另外,本实施方式的电介质也可以是上述的树脂和无机材料的混合物,例如也可以采取使Al2O3分散在环氧树脂中的状态。
此外,由于金属纳米粒子之间以电介质填充可以利用介电损耗,所以是优选的,但是,电介质不一定是必要的因素,金属纳米粒子之间也可以是空隙。如果金属纳米粒子之间以电介质填充,则与空隙的情况相比,可以增大因金属粒子和电介质界面的应变引起的介电损耗、以及金属纳米粒子起着作为电极的作用从而产生容量成分(即介电常数增大,结果介电损耗也增加)的影响,由此可以进一步提高电波吸收特性,因而是优选的。
而且磁性体的电阻率为1mΩ·cm~100kΩ·cm,其中特别是10mΩ·cm~10kΩ·cm,特别优选上述磁性体的复数导磁率的实数成分μ’在1GHz下大于等于3。这是因为通过全部满足这样的条件,在高频区可以实现极高的电波吸收特性。
此外,在本实施方式的高频磁性材料中,材料组织可以用SEM(Scanning Electron Microscopy)、TEM(Transmission ElectronMicroscopy)来进行判明(分析),衍射图谱(包括固溶的确认)可以用TEM-Diffraction、XRD(X-ray Diffraction)进行判明(分析),组成元素的鉴定和定量分析可以用ICP(Inductively coupled plasma)发光分析、萤光X射线分析、EPMA(Electron Probe Micro-Analysis)、EDX(Energy Dispersive X-ray Fluorescence spectrometer)等进行判明(分析)。
另外,金属纳米粒子的平均粒径通过TEM观察、SEM观察,以平均化各个粒子最长的对角线和最短的对角线所得到的值作为其粒子直径,由平均多个粒子直径而求出。另外,第1簇和第2簇的平均直径通过TEM观察、SEM观察,以平均化各个簇的最长的对角线和最短的对角线所得到的值作为其簇直径,由平均多个簇直径而求出。
接着,就本实施方式的高频磁性材料的制造方法进行说明。本实施方式的高频磁性材料的制造方法的特征在于:具有形成金属纳米粒子的金属纳米粒子形成工序、混合金属纳米粒子和树脂的混合工序、以及压缩成型金属纳米粒子的压缩成型工序。
首先,例如向高频感应热等离子体装置中流入等离子体发生用氩气,以产生等离子体。向装置内,例如以Fe粉末和Al粉末为原料、以氩气作为载气而进行喷雾,由此形成FeAl合金的金属纳米粒子。此外,金属纳米粒子的形成不一定只限于该方法,也可以是利用化学反应而在溶液中使目标的纳米粒子析出的方法、或者将在不挥发性的溶液中蒸发的目标的金属俘获作为纳米粒子而加以回收的方法。
将得到的金属纳米粒子例如与树脂混合。再者,通过对该混合物进行压缩成型,从而形成高频磁性材料。具体地说,压缩成型采用单轴压力加工法或CIP法、HIP法等进行。更具体地说,例如可以采用如下的方法进行:使用单轴压力加工法,将丙酮、PVB和金属纳米粒子混合后,干燥后进行造粒,将它填充在模具中,然后用油压压力机进行成型,然后取出成型品。
这样一来,可以制作出本实施方式的高频磁性材料。
此外,混合金属纳米粒子和树脂的混合工序不一定是必要的。在形成金属纳米粒子之间由空隙构成的高频磁性材料时,该工序可以省略。
另外,在用以金属纳米粒子为芯、氧化物为壳的芯-壳型的纳米粒子形成磁性体的情况下,在金属纳米粒子形成工序之后、压缩成型工序之前,增加以氧化物包覆金属纳米粒子的一部分的工序。
以上,参照具体实例就本发明的实施方式进行了说明。上述实施的方式毕竟只是举出作为实例,不会限定本发明。另外,实施方式的说明对于高频磁性材料及其制造方法等,关于直接对本发明的说明不需要的部分等省略了叙述,但可以适当选择涉及所需要的高频磁性材料及其制造方法等的要素加以使用。
此外,具备本发明的要素、本领域技术人员可以适当设计变更的全部的高频磁性材料及其制造方法均包含在本发明的范围内。本发明的范围是根据权利要求书及其等同置换的范围所定义的。
实施例
以下一边与比较例进行对比,一边就作为本发明的具体例的实施例进行详细的说明。此外,以下的实施例1、1′~3中的金属纳米粒子的平均结晶粒径的测量方法基于TEM观察进行。具体地说,是将在观察(照片)中所读出的各个粒子的最长直径和最短直径进行平均所得到的值作为其粒子直径,从其平均值求出。照片是采用3个以上单位面积10μm×10μm来求出平均值。微观结构的组成分析以EDX分析为中心而进行评价。另外,第1簇和第2簇的平均直径根据SEM观察,以将各个簇的最长对角线和最短对角线进行平均所得到的值作为其簇的直径,从其平均值求出。第1簇、第2簇都是在2个视场的SEM像中分别测量5个共计10个点,求出平均值。
(实施例1)
向高频感应热等离子体装置中流入40L/min氩气作为等离子体发生用气体,以产生等离子体。在此,以Fe粉末和Al粉末为原料、以氩气为载气,以3L/min进行喷雾,由此便可以得到平均粒径为40nm的FeAl合金纳米粒子。该粒子按100∶10的比率与PVB混合,进行单轴压缩造型,将其作为实施例1的高频磁性材料。
(实施例1′)
向高频感应热等离子体装置中流入40L/min氩气作为等离子体发生用气体,以产生等离子体。在此,以Fe粉末和Al粉末为原料、以氩气为载气,以3L/min进行喷雾。这时,将甲烷引入载气中作为碳包覆的原料,便可以得到在FeAl合金上包覆碳的纳米粒子。将碳包覆Fe系纳米粒子在500cc/min氢的流动下于650℃进行还原处理,然后冷却到室温,之后在含有0.1vol%氧的氩气中取出,从而制作出芯-壳型粒子。制作的芯-壳型粒子具有芯的磁性金属纳米粒子的平均粒径为32nm、氧化物包覆层厚度为4nm的结构。芯的磁性金属纳米粒子由Fe-Al-C构成,氧化物包覆层由Fe-Al-O构成。芯-壳型粒子通过以100∶10的比率与环氧树脂混合,并进行单轴压缩成型而实现一体化,将其作为实施例1′的高频磁性材料。
(实施例2)
进行氮化处理,以代替实施例1的碳化处理,从而制作出芯-壳型粒子。制作的芯-壳粒子具有芯的磁性金属纳米粒子的平均粒径为41nm、氧化物包覆层厚度为4nm的结构。芯的磁性金属纳米粒子由Fe-Al-N构成,氧化物包覆层由Fe-Al-O构成。该芯-壳型粒子以100∶10的比率与环氧树脂混合,并进行单轴压缩造型,将其作为实施例2的高频磁性材料。
(实施例3)
在实施例1中,以Fe粉末和Si粉末为原料,向等离子体中进行喷雾。制作的芯-壳粒子具有芯的磁性金属纳米粒子的平均粒径为38nm、氧化物包覆层厚度为3nm的结构。芯的磁性金属纳米粒子由Fe-Si-C构成,氧化物包覆层由Fe-Si-O构成。该芯-壳型粒子以100∶10的比率与树脂混合并进行压缩成型,将其作为实施例3的高频磁性材料。
对实施例1、1′~3的成型体进行SEM观察的结果表明,金属纳米1次粒子聚集成为第1簇,进而第1簇聚集形成第2簇,从而构成成型体。金属纳米粒子部分地互相接触而形成网络,进而第1簇之间、第2簇也互相形成网络。
(比较例1)
在实施例1中,使用刮刀法以代替压缩成型,以与实施例1同样的组成成型磁性粒子和PVB,将其作为比较例1的高频磁性材料。对比较例1的成型体进行SEM观察的结果表明,没有观察到在实施例1-3中所看到的2次粒子之间的网络。
下表1表示了得到的实施例1、1′~3和比较例1所使用的高频磁性材料的概况。另外,关于实施例1、1′~3和比较例1的评价用试样,用以下的方法研究了电磁波吸收特性。将其结果表示在下表1中。
(电磁波吸收特性的评价)
在评价用试样的电磁波照射面和其相反的一面上粘结厚度为1mm且同样面积的金属薄板,在2GHz的电磁波下使用试样网络分析仪的S11模式,在自由空间用反射电力法进行测量。反射电力法是与没有粘结试样的金属薄板(完全反射体)的反射水平进行比较,测量来自试样的反射水平减少了多少dB的方法。根据该测量以反射衰减量定义电磁波的吸收量,以将比较例1的吸收量设定为1时的相对值求出。
由表1表明:实施例1、1′~3的高频磁性材料在高频区表现出高的电波吸收特性。
这样一来,根据本实施例确认了本发明的效果。
Claims (13)
1.一种高频磁性材料,其特征在于:具有至少含有金属纳米粒子的磁性体;
所述金属纳米粒子是含有Fe、Co、Ni之中的至少1种的磁性金属;
所述金属纳米粒子的平均粒径小于等于200nm;
在所述磁性体内形成有具有所述金属纳米粒子连续的网络状结构且平均直径小于等于10μm的第1簇;
在所述磁性体内形成有具有所述第1簇连续的网络状结构且平均直径小于等于100μm的第2簇;
所述磁性体具有所述第2簇连续的网络状结构。
2.根据权利要求1所述的高频磁性材料,其特征在于:所述金属纳米粒子之间以电介质填充。
3.根据权利要求1所述的高频磁性材料,其特征在于:所述金属纳米粒子的一部分以氧化物包覆。
4.根据权利要求2所述的高频磁性材料,其特征在于:所述金属纳米粒子的一部分以氧化物包覆。
5.根据权利要求3所述的高频磁性材料,其特征在于:
所述金属纳米粒子含有非磁性金属,
而且所述氧化物含有所述非磁性金属之中的至少1种的非磁性金属的氧化物。
6.根据权利要求4所述的高频磁性材料,其特征在于:
所述金属纳米粒子含有非磁性金属,
而且所述氧化物含有所述非磁性金属之中的至少1种的非磁性金属的氧化物。
7.根据权利要求6所述的高频磁性材料,其特征在于:所述金属纳米粒子含有碳、和氮之中的至少1种。
8.根据权利要求7所述的高频磁性材料,其特征在于:所述金属纳米粒子的晶体磁各向异性大于等于23.9×103A/m。
9.根据权利要求8所述的高频磁性材料,其特征在于:所述磁性体的电阻率为1mΩ·cm~100kΩ·cm,而且所述磁性体复数导磁率的实数成分μ’在1GHz下大于等于3。
10.一种权利要求1所述的高频磁性材料的制造方法,其特征在于,具有:
形成金属纳米粒子的金属纳米粒子形成工序;以及
至少压缩成型所述金属纳米粒子的压缩成型工序。
11.根据权利要求10所述的高频磁性材料的制造方法,其特征在于:
在所述金属纳米粒子形成工序之后、所述压缩成型工序之前,还具有混合所述金属纳米粒子和树脂的混合工序。
12.根据权利要求10所述的高频磁性材料的制造方法,其特征在于:
在所述金属纳米粒子形成工序之后、所述压缩成型工序之前,还具有以氧化物包覆所述金属纳米粒子的一部分的工序。
13.根据权利要求11所述的高频磁性材料的制造方法,其特征在于:
在所述金属纳米粒子形成工序之后、所述压缩成型工序之前,还具有以氧化物包覆所述金属纳米粒子的一部分的工序。
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