CN108481877B - 电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，具体步骤如下：S1)提供软磁材料磁片，对所述软磁材料磁片进行卷绕；S2)对卷绕后的所述软磁材料磁片进行热处理；S3)对进行热处理后的所述软磁材料磁片进行单面覆胶；S4)采用带有图案的针孔平面压块对所述软磁材料磁片未覆胶的一面进行图形化处理；S5)对所述进行图形化处理的表面进行覆胶；S6)将所述步骤S5）进行覆胶的表面粘合到另一片软磁材料磁片的图形化处理的表面，叠层至所需层数后再对其整体进行层压操作，所述另一片软磁材料磁片是经过所述步骤S1）至步骤S4）后所获得的。

Description

电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺

技术领域

本发明涉及磁性材料在电力电子磁元件的无线电能传输及电磁屏蔽应用领域，具体的，其展示一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺。

背景技术

近年来，随着智能手机、数码相机、平板电脑及其他小型便携式移动设备的普及，越来越多的电子设备的电源开始采用无线充电技术，省去大量的充电器和数据线，同是也解决了目前电子设备的接口不匹配的问题，大大方便了人们的工作生活习惯。

无线充电技术，是将电能从供电发射端线圈（100kHz以上）传送到用电接收端线圈，并为设备的电池进行充电的技术。通过提高供电发射端线圈的电流频率来提高其充电效率和距离，但由此也带来了电磁波对手机电池及周围的金属部件发热的问题，通常解决方法是在对手机无线充电时，在线圈背面和电池之间放置一个较高导磁性材料的隔磁片来为供电发射端线圈发出的电磁波提供导磁通道，减少电磁波的穿透对电池及其周围的手机其他部件的涡流影响，这种涡流作用会将电能转化为热能给损失掉，从而降低了接受线圈的感应电流。当电流频率越高时，涡流越大，损失掉的能源也就越大，无线充电效率就越低。热源甚至可能进入到手机电池及周围金属内，并产生严重发热作用，最终导致手机内部元件烧毁。

为适应其高频应用的要求，通常是将隔磁片进行机械碎裂处理成为微小的合金颗粒，微小合金颗粒间由于裂隙的影响，其磁阻很大，导致其集肤效应下降，涡流效应大大降低，同是其磁导率的频率稳定性得到增强，因此其高频特性明显增强。但这种机械撞击碎裂工艺具有工艺简单，易于操作、加工成本低的优点，但其碎裂出来的大都是无规则、表面粗糙、尺寸不均匀的鳞片状的颗粒，局部存在大量尺寸较大的颗粒和碎屑，甚至出现局部掉片孔洞异常等微观结构不可控性的缺点。这种微观结构异常在高频电磁场条件下，可能会出现漏磁现象。且大尺寸的鳞片颗粒内部的涡流效应较大，整个磁材片的磁损不均匀，其局部发热较严重，性能一致性较差，在无线充电等应用条件下可能会降低其电磁屏蔽的隔磁效果，高频损耗大，容易导致充电效率较低，甚至背面的电池和金属电子元件出现发热异常。

因此，如何使隔磁片表面外形结构碎化分解成为一系列细小且均匀的微小颗粒，已成为当前高频应用的电磁屏蔽磁材急需要解决的难题。

发明内容

为解决背景技术所存在的问题，本发明提供一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺。

技术方案如下：

一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，具体步骤如下：

S1)提供软磁材料磁片，对所述软磁材料磁片进行卷绕；

S2)对卷绕后的所述软磁材料磁片进行热处理；

S3)对进行热处理后的所述软磁材料磁片进行单面覆胶；

S4)采用带有图案的针孔平面压块对所述软磁材料磁片未覆胶的一面进行图形化处理；

S5)对所述进行图形化处理的表面进行覆胶；

S6)将所述步骤S5）进行覆胶的表面粘合到另一片软磁材料磁片的图形化处理的表面，叠层至所需层数后再对其整体进行层压操作，所述另一片软磁材料磁片是经过所述步骤S1）至步骤S4）后所获得的。

进一步的，步骤S1)中，软磁材料磁片制备方法如下：

K1)将软磁合金磁材条带的外表面粘结于背面带有PET基材的双面胶上；

K2)通过辊轮的牵引作用，将覆膜的软磁合金磁材条带经过带有针孔的平面压块进行冲型层压，压块上的针孔印有对应的网格纹印（包括矩形、锥形、三角形、菱形、线状等），且针孔细小均匀分布在压块上，针孔长约1mm，针孔面积在0.1-10mm2 ，针孔间隙在0.1-50μm之间；

K3)将软磁合金磁材碎裂为由一系列的形状分布均匀，边缘裂隙清晰，尺寸为0.1~3mm的鳞片颗粒组成的软磁合金辊压条带以提供软磁材料磁片。

进一步的，步骤K1）中软磁合金磁材条带为Fe基，Co基/FeNi基非晶/纳米晶合金、软磁电工合金钢带。

进一步的，所述软磁材料磁片为非晶或者纳米晶软磁材料带材。

进一步的，所述软磁材料磁片的成分由Fe、Co、Ni、Zr、Hf、Si、B、P中的至少一种金属和至少一种非金属元素组成。

进一步的，所述软磁材料磁片的厚度范围为5~50μm。

进一步的，所述步骤S 2）中，对所述软磁材料磁片为非晶软磁材料带材进行热处理的步骤包括：先升温至350~380℃，保温，然后继续升温至400~500℃，再保温，其中升温时间为1~3小时，保温时间为1~10小时。

进一步的，所述步骤S2）中，对所述软磁材料磁片为纳米晶软磁材料带材进行热处理的步骤包括：先升温至300~450℃，保温，然后继续升温至450~510℃,保温，接着继续升温至510~580℃，再保温，其中升温时间为1~3小时，保温时间为1~10小时。

进一步的，在进行步骤S2）中热处理的同时，进行加横磁场、 加纵磁场、加旋磁场或不加磁场处理。

进一步的，所述步骤S3）中，采用卷对卷对进行热处理后的所述软磁材料磁片进行单面覆胶。

进一步的，所述步骤S4）中进行操作图形化处理，主要是采用印有图案的细小针孔对带材进行压合冲型，压合后的图案面积为0.1~5mm²，图案间隙为0.1~50μm。

进一步的，所述步骤S6）中，进行贴合操作后还包括步骤：

W1)将进行所述层压操作后获得的结构按照尺寸要求进行冲切，得到要求尺寸的叠层磁片；

W2)将所述叠层磁片与铁氧体磁片、石墨片以及线圈进行贴合，得到电磁屏蔽片。

与现有技术相比，本发明的无线充电用电磁屏蔽片的制备方法，具有以下有益效果：

1）采用具有低损耗、高磁导率等优异软磁特性的非晶、纳米晶带材作为软磁材料磁片，可以有效降低无线充电过程中的能量损耗，减小发热以及对周围环境的电磁干扰；

2）本发明所采用的热处理步骤，通过合适的热处理参数，可提高高频性能和稳定性，提高充电效率；

3）本发明通过层压的压力控制和耦合度控制对带材进行图形化处理，可达到对图形的均匀化快速处理的目的，提高磁片的稳定性及生产效率。

具体实施方式

实施例：

本实施例展示一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，具体步骤如下：

S1)提供软磁材料磁片，对所述软磁材料磁片进行卷绕；

S2)对卷绕后的所述软磁材料磁片进行热处理；

S3)对进行热处理后的所述软磁材料磁片进行单面覆胶；

S4)采用带有图案的针孔平面压块对所述软磁材料磁片未覆胶的一面进行图形化处理；

S5)对所述进行图形化处理的表面进行覆胶；

S6)将所述步骤S5）进行覆胶的表面粘合到另一片软磁材料磁片的图形化处理的表面，叠层至所需层数后再对其整体进行层压操作，所述另一片软磁材料磁片是经过所述步骤S1）至步骤S4）后所获得的。

步骤S1)中，软磁材料磁片制备方法如下：

K1)将软磁合金磁材条带的外表面粘结于背面带有PET基材的双面胶上；

K2)通过辊轮的牵引作用，将覆膜的软磁合金磁材条带经过带有针孔的平面压块进行冲型层压，压块上的针孔印有对应的网格纹印（包括矩形、锥形、三角形、菱形、线状等），且针孔细小均匀分布在压块上，针孔长约1mm，针孔面积在0.1-10mm2 ，针孔间隙在0.1-50μm之间；

K3)将软磁合金磁材碎裂为由一系列的形状分布均匀，边缘裂隙清晰，尺寸为0.1~3mm的鳞片颗粒组成的软磁合金辊压条带以提供软磁材料磁片。

步骤K1）中软磁合金磁材条带为Fe基，Co基/FeNi基非晶/纳米晶合金、软磁电工合金钢带。

所述软磁材料磁片为非晶或者纳米晶软磁材料带材。

所述软磁材料磁片的成分由Fe、Co、Ni、Zr、Hf、Si、B、P中的至少一种金属和至少一种非金属元素组成。

所述软磁材料磁片的厚度范围为5~50μm。

所述步骤S 2）中，对所述软磁材料磁片为非晶软磁材料带材进行热处理的步骤包括：先升温至350~380℃，保温，然后继续升温至400~500℃，再保温，其中升温时间为1~3小时，保温时间为1~10小时。

所述步骤S2）中，对所述软磁材料磁片为纳米晶软磁材料带材进行热处理的步骤包括：先升温至300~450℃，保温，然后继续升温至450~510℃,保温，接着继续升温至510~580℃，再保温，其中升温时间为1~3小时，保温时间为1~10小时。

在进行步骤S2）中热处理的同时，进行加横磁场、 加纵磁场、加旋磁场或不加磁场处理。

所述步骤S3）中，采用卷对卷对进行热处理后的所述软磁材料磁片进行单面覆胶。

所述步骤S4）中进行操作图形化处理，主要是采用印有图案的细小针孔对带材进行压合冲型，压合后的图案面积为0.1~5mm²，图案间隙为0.1~50μm。

所述步骤S6）中，进行贴合操作后还包括步骤：

W1)将进行所述层压操作后获得的结构按照尺寸要求进行冲切，得到要求尺寸的叠层磁片；

W2)将所述叠层磁片与铁氧体磁片、石墨片以及线圈进行贴合，得到电磁屏蔽片。

与现有技术相比，本发明的无线充电用电磁屏蔽片的制备方法，具有以下有益效果：

1）采用具有低损耗、高磁导率等优异软磁特性的非晶、纳米晶带材作为软磁材料磁片，可以有效降低无线充电过程中的能量损耗，减小发热以及对周围环境的电磁干扰；

2）本发明所采用的热处理步骤，通过合适的热处理参数，可提高高频性能和稳定性，提高充电效率；

3）本发明通过层压的压力控制和耦合度控制对带材进行图形化处理，可达到对图形的均匀化快速处理的目的，提高磁片的稳定性及生产效率。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：具体步骤如下：

S1)提供软磁材料磁片，对所述软磁材料磁片进行卷绕；

S2)对卷绕后的所述软磁材料磁片进行热处理；

S3)对进行热处理后的所述软磁材料磁片进行单面覆胶；

S4)采用带有图案的针孔平面压块对所述软磁材料磁片未覆胶的一面进行图形化处理；

S5)对所述进行图形化处理的表面进行覆胶；

S6)将所述步骤S5)进行覆胶的表面粘合到另一片软磁材料磁片的图形化处理的表面，叠层至所需层数后再对其整体进行层压操作，所述另一片软磁材料磁片是经过所述步骤S1)至步骤S4)后所获得的；

所述步骤S1)中，所述软磁材料磁片制备方法如下：

K1)将软磁合金磁材条带的外表面粘结于背面带有PET基材的双面胶上；

K2)通过辊轮的牵引作用，将覆膜的软磁合金磁材条带经过带有针孔的平面压块进行冲型层压，压块上的针孔印有对应的网格纹印，且针孔细小均匀分布在压块上，针孔长1mm，针孔面积在0.1-10mm²，针孔间隙在0.1-50μm之间；

K3)将软磁合金磁材碎裂为由一系列的形状分布均匀，边缘裂隙清晰，尺寸为0.1～3mm的鳞片颗粒组成的软磁合金辊压条带以提供软磁材料磁片；

其中，软磁合金磁材条带为Fe基，Co基/FeNi基非晶/纳米晶合金、软磁电工合金钢带。

2.根据求权利要求1所述的一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：所述软磁材料磁片为非晶或者纳米晶软磁材料带材。

3.根据求权利要求2所述的一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：所述软磁材料磁片的成分由Fe、Co、Ni、Zr、Hf、Si、B、P中的至少一种金属和至少一种非金属元素组成；所述软磁材料磁片的厚度范围为5～50μm。

4.根据求权利要求3所述的一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：所述步骤S2)中，对所述软磁材料磁片为非晶软磁材料带材进行热处理的步骤包括：先升温至350～380℃，保温，然后继续升温至400～500℃，再保温，其中升温时间为1～3小时，保温时间为1～10小时。

5.根据求权利要求4所述的一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：所述步骤S2)中，对所述软磁材料磁片为纳米晶软磁材料带材进行热处理的步骤包括：先升温至300～450℃，保温，然后继续升温至450～510℃,保温，接着继续升温至510～580℃，再保温，其中升温时间为1～3小时，保温时间为1～10小时。

6.根据求权利要求5所述的一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：在进行步骤S2)中热处理的同时，进行加横磁场、加纵磁场、加旋磁场或不加磁场处理。

7.根据求权利要求6所述的一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：所述步骤S3)中，采用卷对卷对进行热处理后的所述软磁材料磁片进行单面覆胶。

8.根据求权利要求7所述的一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：所述步骤S4)中进行操作图形化处理，主要是采用印有图案的细小针孔对带材进行压合冲型，压合后的图案面积为0.1～5mm²，图案间隙为0.1～50μm。

9.根据求权利要求8所述的一种电磁屏蔽用磁材的碎化处理工艺，其特征在于：所述步骤S6)中，进行贴合操作后还包括步骤：

W1)将进行所述层压操作后获得的结构按照尺寸要求进行冲切，得到要求尺寸的叠层磁片；

W2)将所述叠层磁片与铁氧体磁片、石墨片以及线圈进行贴合，得到电磁屏蔽片。