CN111698898B - 一种宽幅复合电磁屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁屏蔽材料的技术领域，提供一种宽幅复合电磁屏蔽材料及其制备方法，以解决目前非晶、纳米晶电磁屏蔽材料宽度小、批量化生产和应用均受限的问题。宽幅复合电磁屏蔽材料包括电磁屏蔽层及覆盖在电磁屏蔽层的上下表面的保护膜，电磁屏蔽层由至少一层软磁合金带材的拼接层、至少一层宽幅软磁合金薄片层和/或至少一层宽幅的良导体材料层进行层叠压制后构成，软磁合金带材选自非晶软磁合金带材、纳米晶软磁合金带材中的至少一种，宽幅的软磁合金薄片选自非晶软磁合金带材、硅钢片或坡莫合金中的至少一种，良导体材料选自金箔、银箔、铜箔或铝箔中的至少一种，相邻的各层材料之间均采用双面胶贴合。

Description

一种宽幅复合电磁屏蔽材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料的技术领域，更确切地说涉及一种宽幅复合电磁屏蔽材料及其制备方法。

背景技术

随着信息传播及电子、电力技术的发展，广播、电视、手机、汽车等本身结构中的电控系统以及电子电气设备等射频设备数量逐渐增多，功率也越来越大，带来的电磁辐射也不断增加，对环境的影响也随之增大。电磁辐射带来的环境污染问题越来越受到人们的重视，电磁污染也继噪音污染、空气污染和水污染之后，被称为第四大污染。已经有不少报道表明，人类所处环境中的电磁辐射通过热效应、非热效应、电离效应、累积效应等对人体健康造成直接和间接的伤害，尤其是在汽车、住宅、酒店或者办公室等封闭且电气设备较多的环境中，电磁辐射指标已超出公众长时间暴露的健康标准。因此对某些封闭环境中的电磁辐射进行有效屏蔽是极为迫切的。

非晶、纳米晶软磁合金带材是一类厚度在40μm以下的薄带材料，因具有较高的饱和磁感应强度、在较宽的频率范围内具有高磁导率等性能，因而几层带材即可对磁场产生有效的屏蔽效果，当前常被作为新型电磁屏蔽材料来使用，制作出的电磁屏蔽材料具有轻薄的优势。但目前非晶、纳米晶带材的宽度受限于生产技术，商业化纳米晶带材的宽度基本在140mm以下，商业化非晶带材的宽度基本在220mm以下，导致非晶、纳米晶带材制作所得的电磁屏蔽片宽度尺寸受限。在需要大尺寸、宽幅屏蔽的场合，只能利用窄幅的电磁屏蔽片简单平铺拼接，但会有漏磁，不能取得很好的屏蔽效果。

中国专利CN110446409A公开了一种大尺寸宽幅纳米晶电磁屏蔽材料及其制备方法，该材料是由若干层大尺寸宽幅纳米晶软磁隔磁片通过双面胶带粘贴层叠而成，每层大尺寸宽幅纳米晶软磁隔磁片均由若干片长条小宽幅纳米晶软磁隔磁带经过平行排列拼接而成，相邻的大尺寸宽幅纳米晶隔磁片之间按相互正交垂直的方式排列分布。但该材料的制备过程过于复杂，而且只能制备片材，不能批量化制备卷材：需要先裁剪出特定长度和宽度的长条小宽幅纳米晶隔磁带，然后将小宽幅纳米晶隔磁带拼接成大尺寸宽幅隔磁片，再将若干层大尺寸宽幅隔磁片用双面胶一层一层粘贴起来，而且每粘贴一层，都需要将大尺寸宽幅隔磁片旋转90度再粘贴下一层，以确保相邻的大尺寸宽幅纳米晶隔磁片之间按相互正交垂直的方式排列分布。因此，该材料的批量化生产和应用都受到限制。

为解决目前非晶、纳米晶电磁屏蔽材料宽度小、应用受限的问题，亟待开发一种以非晶、纳米晶合金带材作为主材料的宽幅复合电磁屏蔽材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种以非晶或纳米晶软磁合金带材作为主材料的宽幅复合电磁屏蔽材料，以解决目前非晶、纳米晶电磁屏蔽材料宽度小、批量化生产和应用均受限的问题。

本发明的技术解决方案是，提供一种宽幅复合电磁屏蔽材料，包括电磁屏蔽层及覆盖在电磁屏蔽层的上下表面的保护膜，所述的电磁屏蔽层由至少一层软磁合金带材的拼接层、以及至少一层宽幅软磁合金薄片层和/或至少一层宽幅的良导体材料层进行层叠压制后构成，所述的软磁合金带材选自非晶软磁合金带材、纳米晶软磁合金带材中的至少一种，所述的宽幅的软磁合金薄片选自非晶软磁合金带材、硅钢片或坡莫合金中的至少一种，所述的良导体材料选自金箔、银箔、铜箔或铝箔中的至少一种，电磁屏蔽层内相邻的各层材料之间、电磁屏蔽层与保护膜之间均采用双面胶贴合。

与现有技术相比，本发明的宽幅复合电磁屏蔽材料有以下优点：

(1)本发明采用非晶、纳米晶软磁合金带材拼接成层作为电磁屏蔽层的主材料，通过在层内进行精密拼接、层间进行交错排列，并复合至少一层宽幅的软磁合金薄片层，获得的电磁屏蔽材料比现有技术的非晶、纳米晶屏蔽材料具有更大的宽度，并有效降低了漏磁，在需要大尺寸、宽幅电磁屏蔽的应用场合，可获得比现有的窄幅非晶、纳米晶屏蔽材料简单拼接的方案更优异的屏蔽效果、更好的应用体验；

(2)良导体材料是对电场和高频磁场的良好屏蔽材料，本发明在导磁性优异的软磁合金材料的基础上，再复合至少一层宽幅、导电性优异且同样是薄片形态的良导体材料层，获得的电磁屏蔽材料可同时对电场和高频磁场做进一步有效屏蔽，比现有的常规非晶、纳米晶屏蔽材料，具备更优异的电场和磁场屏蔽效果；

(3)本发明的电磁屏蔽材料可根据实际的应用场景选择电磁屏蔽层内的材料组成，可提升屏蔽材料的实际屏蔽效果，并增加电磁屏蔽材料的商用品类，提高市场竞争力。

优选的，所述的软磁合金带材的拼接层由若干条软磁合金带材相互之间无重叠地平铺拼接而成，拼接后的软磁合金带材相互之间的缝隙宽度在0-100μm之间。采用此结构，利用非晶、纳米晶合金带材进行层内精密拼接可形成宽尺寸的电磁屏蔽主材料，并有效降低了漏磁。

优选的，软磁合金带材的拼接层至少有两层，相邻拼接层的软磁合金带材之间错位重叠，同一拼接层内软磁合金带材之间的缝隙均被与其最近的拼接层内的软磁合金带材所覆盖。采用此结构，利用非晶、纳米晶合金带材进行层内精密拼接并层间交错排列的方式，覆盖所有的缝隙，有效降低了漏磁，可获得更优异的屏蔽效果。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种宽幅复合电磁屏蔽材料的制备方法，用于制造一种以非晶或纳米晶软磁合金带材作为主材料的宽幅复合电磁屏蔽材料，以解决目前非晶、纳米晶电磁屏蔽材料宽度小、批量化生产和应用均受限的问题。

本发明的技术解决方案是，提供一种宽幅复合电磁屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)材料选取：根据对电磁屏蔽材料的宽度、厚度及电磁屏蔽效果的需求，自非晶软磁合金带材、纳米晶软磁合金带材中选取软磁合金带材材料，自非晶软磁合金带材、硅钢片或坡莫合金中选取宽幅软磁合金薄片材料，自金箔、银箔、铜箔或铝箔中选取良导体材料；

(2)材料剪切：根据宽幅复合电磁屏蔽材料的宽度为W的需求，将选定的宽幅软磁合金薄片材料和良导体材料分别剪切成宽度均为W1的材料，将选定的软磁合金带材剪切成宽度分别为W2和W3的两种带材，其中，W1>＝W，W2>W3，W1＝n×W2+W3，n为大于等于1的整数；

(3)热处理：将剪切后的非晶软磁合金带材和/或纳米晶软磁合金带材进行热处理；

(4)带材拼接：热处理后，将n条宽度为W2的软磁合金带材和1条宽度为W3的软磁合金带材无重叠地平行排列贴合在宽度为W4的双面胶的同一胶面上，其中W4>W1，且宽度为W3的软磁合金带材贴合在最边缘，双面胶的另一面则保留其离型膜，制备成软磁合金带材的拼接材料；

(5)覆双面胶：将宽度为W1的宽幅软磁合金薄片材料贴合在宽度为W4的双面胶的一个胶面上，双面胶的另一面保留其离型膜，制备成覆胶宽幅软磁合金薄片材料；将宽度为W1的良导体材料贴合在宽度为W4的双面胶的一个胶面上，双面胶的另一面保留其离型膜，制备成覆胶良导体材料；

(6)层压贴合：将覆胶宽幅软磁合金薄片材料、软磁合金带材的拼接材料及覆胶良导体材料层压并贴合在一起，形成多层材料复合的电磁屏蔽层；

(7)覆保护膜：将多层材料复合的电磁屏蔽层的上下表面均通过双面胶覆上宽度为W5的保护膜，形成覆膜电磁屏蔽材料，其中W5>＝W1；

(8)切边：对覆膜电磁屏蔽材料的边缘进行剪切整理，制备成宽度为W的宽幅复合电磁屏蔽材料。

与现有技术相比，本发明的宽幅复合电磁屏蔽材料的制备方法有以下优点：

(1)通过材料选取、材料剪切、热处理、带材拼接、覆双面胶这些步骤制备出生产宽幅复合电磁屏蔽材料的半成品材料，使得后续生产各种厚度及电磁屏蔽效果宽幅复合电磁屏蔽材料成品只需要将半成品按照设计要求进行层压贴合、覆保护膜及切边即可，极大提高了生产效率和成品率；

(2)与现有的采用电镀方式在屏蔽材料中复合良导体材料层的技术相比，本发明的复合屏蔽材料的制备工艺更为简单、环保。

优选的，步骤(6)中多层材料复合的电磁屏蔽层内相邻的各层材料之间均采用单层双面胶贴合。采用此方式，既保证电磁屏蔽层内相邻的各层材料之间彼此绝缘，又能保证了电磁屏蔽层的厚度最小。

优选的，在步骤(4)的带材拼接过程中还应用了激光衍射装置、中央控制器及带材微调机构将软磁合金带材相互之间的缝隙宽度控制在0-100μm之间，其中激光衍射装置用于实时测量相邻软磁合金带材之间缝隙宽度的信息，带材微调机构用于调整软磁合金带材之间的距离，中央控制器用于接收激光衍射装置的信息并控制带材微调机构的动作。采用此方式，通过激光衍射装置获取带材之间的缝隙宽度，再用带材微调机构对非晶、纳米晶合金带材进行层内精密拼接，在形成宽尺寸的电磁屏蔽主材料的同时有效降低了漏磁。

优选的，在步骤(6)中被层压贴合的软磁合金带材的拼接层至少有两层，相邻拼接层的软磁合金带材之间错位重叠，同一拼接层内软磁合金带材之间的缝隙均被与其最近的拼接层内的软磁合金带材所覆盖。采用此方式，利用非晶、纳米晶合金带材进行层内精密拼接并层间交错排列的方式，覆盖所有的缝隙，有效降低了漏磁，可获得更优异的屏蔽效果。

优选的，步骤(3)中先将剪切后的非晶软磁合金带材和/或纳米晶软磁合金带材卷绕成卷材后再进行热处理。采用此方式，将带材卷绕成卷材使得热处理工序方便进行。

附图说明

图1为本发明的宽幅复合电磁屏蔽材料的实施例1的结构示意图。

图2为本发明的一种软磁合金带材拼接层制备装置的结构示意图。

图3为本发明的一种覆双面胶装置的结构示意图。

图4为本发明的一种层压贴合装置的结构示意图。

图5为本发明的宽幅复合电磁屏蔽材料的实施例2的结构示意图。

图6为本发明的宽幅复合电磁屏蔽材料的实施例3的结构示意图。

图7为作为对比例1的现有技术的电磁屏蔽材料的结构示意图。

如图中所示：1、保护膜，2、电磁屏蔽层，2-1、宽幅软磁合金薄片层，2-2、软磁合金带材的拼接层，2-2a、覆胶的软磁合金带材拼接卷材，2-2-1、宽度为W2的单层软磁合金带材，2-2-2、宽度为W3的单层软磁合金带材，2-3、双面胶，2-3a、双面带离型膜的双面胶卷，2-3b、双面胶离型膜，2-4、良导体材料层，2-5、覆胶的卷材，2-6、多层贴合的电磁屏蔽材料卷材，2-7、窄幅非晶合金带材层，2-8、窄幅纳米晶合金带材层，3、激光衍射装置，4、中央控制器，5、带材微调机构，6-1、送料辊，6-2、双面胶输送辊，6-3、双面胶脱膜辊，6-4、压力辊，6-5、收料辊。

具体实施方式

为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。为简洁明了，各个装置中仅给出对说明本申请的具体实施方式最关键的部件，支撑和连接各部件的钢架、平台及控制驱动装置并未在图中全部绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。

实施例1：该宽幅复合电磁屏蔽材料宽度为160mm，厚度为125μm，其结构示意图如图1所示。该电磁屏蔽材料自上而下，依次为一层保护膜1、一层宽幅软磁合金薄片层2-1、两层软磁合金带材的拼接层2-2、一层保护膜1，各层材料之间通过贴合双面胶2-3粘贴成层叠结构。保护膜1采用PET膜，厚度为10μm，宽度为160mm；宽幅软磁合金薄片层2-1采用Fe-Si-B非晶合金带材，单层厚度为25μm，宽度为160mm；软磁合金带材的拼接层2-2采用3条厚度均为20μm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材拼接而成；各层双面胶的厚度均为10μm。

其制备步骤如下：

(1)选取材料：软磁合金带材选用厚度为20μm、宽度为62mm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材，宽幅软磁合金薄片材料选用厚度为25μm、宽度为165mm的Fe-Si-B非晶合金带材，选用厚度为10μm、宽度为170mm的双面胶。

(2)材料剪切：将Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材剪切成60mm和45mm两种宽度的带材，并分别卷绕成卷材2-2-1和2-2-2。

(3)热处理：将步骤(2)中剪切后的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金卷材和步骤(1)中所选的Fe-Si-B非晶合金卷材在其各自合适的热处理温度范围内进行热处理。

(4)带材拼接：采用如图2所示的带材拼接层制备装置，将经步骤(3)热处理的两条宽度为60mm的纳米晶合金卷材2-2-1和一条宽度为45mm的纳米晶合金卷材2-2-2分别安装在三个送料辊6-1上，宽度为45mm的纳米晶合金带材安装在最边缘，双面带离型膜的双面胶卷2-3a安装在双面胶输送辊6-2上，双面胶脱膜辊6-3用于剥离双面胶一面的离型膜2-3b并将其卷绕收集，以使双面胶与纳米晶带材贴合；启动装置进行拼接，送料辊6-1、双面胶输送辊6-2、双面胶脱膜辊6-3、压力辊6-4、收料辊6-5按图2中箭头方向转动，3条纳米晶合金带材无重叠地平行排列贴合在双面胶去掉离型膜的同一胶面上，经第二组压力辊6-4压制成单层结构的纳米晶合金带材拼接材料，由收料辊6-5收卷成覆胶的纳米晶合金带材拼接卷材2-2a，收卷时保留双面胶离型膜的一面处于卷材外侧；采用图2所示的装置，制备45mm宽的纳米晶带材2-2-2分别贴合在两个不同边缘的两种带材拼接卷材；在拼接过程中，激光衍射装置3实时测量相邻纳米晶合金带材之间的缝隙宽度，并将测量到的缝隙宽度数据自动反馈回中央控制器4，中央控制器4根据反馈回的实时缝隙宽度值及其变化趋势调控带材微调机构5的动作，以使相邻纳米晶合金带材之间的距离保持在0-100μm之间。

(5)覆双面胶：采用如图3所示的覆双面胶装置，将步骤(3)中已热处理的非晶合金带材安装在送料辊6-1上，双面带离型膜的双面胶卷2-3a安装在双面胶输送辊6-2上，双面胶脱膜辊6-3用于剥离双面胶一面的离型膜2-3b并将其卷绕收集，以使双面胶与非晶合金带材贴合；启动装置进行覆胶，送料辊6-1、双面胶输送辊6-2、双面胶脱膜辊6-3、压力辊6-4、收料辊6-5按图3中箭头方向转动，非晶合金带材经压力辊6-4压制成覆胶的非晶合金带材，由收料辊6-5收卷成覆胶的非晶合金带材卷材2-5，收卷时保留双面胶离型膜的一面处于卷材外侧。

(6)层压贴合：采用如图4所示的层压贴合装置将步骤(4)和(5)中制得的覆胶的纳米晶合金带材拼接卷材2-2a和覆胶的非晶合金带材卷材进行贴合；取宽度为45mm纳米晶带材2-2-2在两个不同边缘的两种拼接卷材2-2a，分别安装在送料辊6-1-1和6-1-2上，覆胶的非晶合金带材卷材安装在送料辊6-1-3上；启动装置进行贴合，送料辊6-1-1、6-1-2和6-1-3、双面胶脱膜辊6-3、压力辊6-4、收料辊6-5按图2中箭头方向转动，双面胶脱膜辊6-3剥离送料辊6-1-2上纳米晶合金带材拼接卷材和送料辊6-1-3上覆胶的非晶合金带材卷材的双面胶的离型膜2-3b，经压力辊6-4压制成三层贴合的电磁屏蔽材料卷材2-6，并保留最下层纳米晶合金带材拼接层双面胶的离型膜。

(7)覆外保护膜：将步骤(6)中制得的三层贴合的电磁屏蔽材料卷材2-6最外面未覆双面胶的一面覆上双面胶，再将最外层双面胶的离型膜去掉，在上下两个外表面均覆上宽度为170mm的PET保护膜1。

(8)切边：将步骤(7)中制得的电磁屏蔽材料的边缘进行剪切，制备成边缘整齐、宽度为160mm的复合电磁屏蔽材料。

实施例2：该宽幅复合电磁屏蔽材料宽度为150mm，厚度为255μm，其结构示意图如图5所示。该电磁屏蔽材料自上而下，依次为一层保护膜1、两层宽幅软磁合金薄片层2-1、四层软磁合金带材的拼接层2-2、一层宽幅软磁合金薄片层2-1、一层保护膜1，各层材料之间通过贴合双面胶2-3粘贴成层叠结构。保护膜1采用PET膜，厚度为10μm，宽度为150mm；宽幅软磁合金薄片层2-1采用Fe-Si-B非晶合金带材，单层厚度为25μm，宽度为150mm；软磁合金带材的拼接层2-2采用3条厚度均为20μm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材拼接而成；各层双面胶的厚度均为10μm。

其制备步骤如下：

(1)选取材料：软磁合金带材选用厚度为20μm、宽度为62mm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材，宽幅软磁合金薄片材料选用厚度为25μm、宽度为155mm的Fe-Si-B非晶合金带材，选用厚度为10μm、宽度为160mm的双面胶。

(2)材料剪切：将Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材剪切成60mm和35mm两种宽度的带材，并分别卷绕成卷材2-2-1和2-2-2。

(3)热处理：将步骤(2)中剪切后的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金卷材和步骤(1)中所选的Fe-Si-B非晶合金卷材在其各自合适的热处理温度范围内进行热处理。

(4)带材拼接：采用如图2所示的带材拼接层制备装置，将经步骤(3)热处理的两条宽度为60mm的纳米晶合金卷材2-2-1和一条宽度为35mm的的纳米晶合金卷材2-2-2无重叠地平行排列贴合在一层宽度为160mm的双面胶的同一胶面上，双面胶的另一面保留其离型膜，宽度为35mm的纳米晶合金带材2-2-2贴合在最边缘。采用图2所示的装置，制备宽度为35mm的纳米晶带材2-2-2分别贴合在两个不同边缘的两种带材拼接卷材。具体拼接过程见实施例1中步骤(4)表述。

(5)覆双面胶：采用如图3所示的覆双面胶装置，将步骤(3)中已热处理好的Fe-Si-B非晶合金带材与一层双面胶的一面贴合，双面胶的另一面保留其离型膜，得到一面覆胶的非晶合金带材卷材2-5。具体覆胶过程见实施例1中步骤(5)。

(6)层压贴合：采用如图4所示的层压贴合装置，首先，将步骤(4)和(5)中制得的覆胶的纳米晶合金带材拼接卷材2-2a和覆胶的非晶合金带材卷材进行同种材料间的两两贴合，取宽度为35mm的纳米晶带材2-2-2在两个不同边缘的两种拼接卷材2-2a，分别安装在送料辊6-1-1和6-1-2上(送料辊6-1-3上不放料)，进行层压贴合，制得双层贴合的纳米晶合金带材拼接卷材；取覆胶的非晶合金带材卷材两卷，分别安装在送料辊6-1-1和6-1-2上(送料辊6-1-3上不放料)，进行层压贴合，制得双层贴合的非晶合金带材卷材。然后，重复上述操作，将两卷双层贴合的纳米晶合金带材拼接卷材层压贴合成四层贴合的纳米晶合金带材拼接卷材，每两个相邻拼接层内宽度为35mm的纳米晶带材2-2-2均处于不同边缘。最后，将单层覆胶的非晶合金带材卷材安装在送料辊6-1-1上，已制得的四层贴合的纳米晶合金带材拼接卷材安装在送料辊6-1-2上，已制得的双层贴合的非晶合金带材卷材安装在送料辊6-1-3上，进行层压贴合，制得7层贴合的电磁屏蔽材料卷材2-6，并保留最下层非晶合金带材双面胶的离型膜。

(7)覆外保护膜：将步骤(6)中制得的7层贴合的电磁屏蔽材料卷材2-6最外面未覆双面胶的一面覆上双面胶，再将最外层双面胶的离型膜去掉，在上下两个外表面均覆上宽度为160mm的PET保护膜1。

(8)切边：将步骤(7)中制得的电磁屏蔽材料的边缘进行剪切，制备成边缘整齐、宽度为150mm的复合电磁屏蔽材料。

实施例3：该宽幅复合电磁屏蔽材料宽度为150mm，厚度为240μm，其结构示意图如图6所示。该电磁屏蔽材料自上而下，依次为一层保护膜1、两层宽幅软磁合金薄片层2-1、四层软磁合金带材的拼接层2-2、一层良导体材料层2-4、一层保护膜1，各层材料之间通过贴合双面胶2-3粘贴成层叠结构。保护膜1采用PET膜，厚度为10μm，宽度为150mm；宽幅软磁合金薄片层2-1采用Fe-Si-B非晶合金带材，单层厚度为25μm，宽度为150mm；软磁合金带材的拼接层2-2采用3条厚度均为20μm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材拼接而成；良导体材料层2-4采用铝箔，厚度为10μm，宽度为155mm；各层双面胶的厚度均为10μm。

其制备步骤如下：

(1)选取材料：软磁合金带材选用厚度为20μm、宽度为62mm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材，宽幅软磁合金薄片材料选用厚度为25μm、宽度为155mm的Fe-Si-B非晶合金带材，良导体材料选用厚度为10μm、宽度为155mm的铝箔，选用厚度为10μm、宽度为160mm的双面胶。

(2)材料剪切：将Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材剪切成60mm和35mm两种宽度的带材，并分别卷绕成卷材2-2-1和2-2-2。

(3)热处理：将步骤(2)中剪切后的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金卷材和步骤(1)中所选的Fe-Si-B非晶合金卷材在其各自合适的热处理温度范围内进行热处理。

(4)带材拼接：采用如图2所示的带材拼接层制备装置，将经步骤(3)热处理的两条宽度为60mm的纳米晶合金卷材2-2-1和一条宽度为35mm的纳米晶合金卷材2-2-2无重叠地平行排列贴合在一层宽度为160mm的双面胶的同一胶面上，双面胶的另一面保留其离型膜，宽度为35mm的纳米晶合金带材2-2-2贴合在最边缘。采用图2所示的装置，制备宽度为35mm的纳米晶带材2-2-2分别贴合在两个不同边缘的两种带材拼接卷材。具体拼接过程见实施例1中步骤(4)表述。

(5)覆双面胶：采用如图3所示的覆双面胶装置，将步骤(3)中已热处理好的非晶合金带材和铝箔分别与一层双面胶的一面贴合，双面胶的另一面保留其离型膜，得到一面覆胶的非晶合金带材卷材和铝箔卷材。具体覆胶过程见实施例1中步骤(5)。

(6)层压贴合：重复实施例2中步骤(6)操作，层压贴合后制得双层贴合的非晶合金带材卷材和四层贴合的纳米晶合金带材拼接卷材，每两个相邻纳米晶带材拼接层内宽度为35mm的纳米晶带材2-2-2均处于不同边缘。然后，将单层覆胶的铝箔卷材安装在送料辊6-1-1上，已制得的四层贴合的纳米晶合金带材拼接卷材安装在送料辊6-1-2上，已制得的双层贴合的非晶合金带材卷材安装在送料辊6-1-3上，进行层压贴合，制得7层贴合合的电磁屏蔽材料卷材2-6，并保留最下层铝箔双面胶的离型膜。

(7)覆外保护膜：将步骤(6)中制得的7层贴合的电磁屏蔽材料卷材2-6最外面未覆双面胶的一面覆上双面胶，再将最外层双面胶的离型膜去掉，在上下两个外表面均覆上宽度为160mm的PET保护膜1。

(8)切边：将步骤(7)中制得的电磁屏蔽材料的边缘进行剪切，制备成边缘整齐、宽度为150mm的复合电磁屏蔽材料。

对比例1：该复合电磁屏蔽材料宽度为60mm，厚度为125μm，其结构示意图如图7所示。该电磁屏蔽材料自上而下，依次为一层保护膜1、一层窄幅非晶合金带材层2-7、两层窄幅纳米晶合金带材层2-8，一层保护膜1，各层材料之间通过贴合双面胶2-3粘贴成层叠结构。如图所示，该对比例中纳米晶带材层不采用本发明的层内精密拼接、层间交错排列形成宽幅电磁屏蔽材料的方案，而是在具体实施时由图中所示的多条60mm宽的窄幅屏蔽材料简单平行铺设到所需的宽度。本对比例中，保护膜1采用PET膜，厚度为10μm，宽度为60mm；非晶合金带材2-7为一条厚度为25μm的Fe-Si-B非晶合金带材，宽度为60mm；纳米晶合金带材2-8为一条厚度为20μm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材，宽度为60mm；各层双面胶的厚度均为10μm。

其制备步骤如下：

(1)选取材料：选用厚度为20μm、宽度为62mm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材，厚度为25μm、宽度为62mm的Fe-Si-B非晶合金带材，厚度为10μm、宽度为65mm的双面胶。

(2)热处理：将步骤(1)中所选的非晶合金带材和纳米晶合金带材在其各自合适的热处理温度范围内进行热处理。

(3)覆双面胶：采用如图3所示的覆双面胶装置，将步骤(2)中已热处理好的非晶合金带材和纳米晶合金带材分别与一层双面胶的一面贴合，双面胶的另一面保留其离型膜，得到覆胶的非晶合金带材卷材和覆胶的纳米晶合金带材卷材。具体覆胶过程见实施例1中步骤(5)，此处不再赘述。

(4)层压贴合：采用如图4所示的层压贴合装置，将步骤(3)中制得的覆胶的纳米晶合金带材卷材2卷分别安装在送料辊6-1-1和6-1-2上、覆胶的非晶合金带材卷材安装在送料辊6-1-3上，进行层压贴合，制得三层贴合的电磁屏蔽材料卷材2-6。具体贴合过程见实施例1中步骤(6)，此处不再赘述。

(5)覆外保护膜：将步骤(4)中制得的三层贴合的电磁屏蔽材料卷材2-6最外面未覆双面胶的一面覆上双面胶，再将最外层双面胶的离型膜去掉，在上下两个外表面均覆上宽度为65mm的PET保护膜1；

(6)切边：将步骤(5)中制得的电磁屏蔽材料的边缘进行剪切，制备成边缘整齐、宽度为60mm的复合电磁屏蔽材料。

将实施例1-3及对比例1的电磁屏蔽材料分别铺设于三款不同的电动汽车不同位置的底板处，在三款电动汽车均在60km/h的速度行驶时，测试实施例1-3及对比例1的屏蔽材料的电磁屏蔽效果，并将在电动汽车的不同位置所测出的磁感应强度值(B值)列于表1中。从表1中可见，采用实施例1-3的电磁屏蔽材料后，三款电动汽车在不同位置处的磁感应强度值均大幅降低，显示出实施例1-3的屏蔽材料对磁场的优异屏蔽效果，尤其是实施例3的屏蔽效果最佳，最大下降幅度达到95％。而采用对比例1的电磁屏蔽材料后，三款电动汽车在不同位置处的B值也都下降，但屏蔽效果明显不如实施例1-3。

对比例1与实施例1所采用的软磁材料种类、厚度、层数及堆叠顺序均一样，所不同的是：实施例1是纳米晶合金带材层内精密拼接、层间交错排列直接形成宽幅电磁屏蔽材料的方案，而对比例1是在电动车底板处由多条材料简单平铺，因而对比例1的漏磁较大，屏蔽后所测得的B值也就明显高于实施例1了。对比例1与实施例1两组数据的对比，显示出本发明的电磁屏蔽材料在宽幅电磁屏蔽场合的明显优势。

表1：实施例1-3及对比例1的电磁屏蔽材料在电动汽车中对磁场的屏蔽效果数据表

以上仅为本发明的几个具体实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (5)

1.一种宽幅复合电磁屏蔽材料，包括电磁屏蔽层及覆盖在电磁屏蔽层的上下表面的保护膜，其特征在于，所述的电磁屏蔽层由至少两层软磁合金带材的拼接层、以及至少一层宽幅软磁合金薄片层和/或至少一层宽幅的良导体材料层进行层叠压制后构成，所述的软磁合金带材选自非晶软磁合金带材、纳米晶软磁合金带材中的至少一种，所述的宽幅的软磁合金薄片选自硅钢片或坡莫合金中的至少一种，所述的良导体材料选自金箔、银箔、铜箔或铝箔中的至少一种；所述的软磁合金带材的拼接层由若干条软磁合金带材相互之间无重叠地平铺拼接而成，拼接后的软磁合金带材相互之间的缝隙宽度在0-100μm之间，相邻拼接层的软磁合金带材之间错位重叠，同一拼接层内软磁合金带材之间的缝隙均被与其最近的拼接层内的软磁合金带材所覆盖；电磁屏蔽层内相邻的各层材料之间、电磁屏蔽层与保护膜之间均采用双面胶贴合；所述宽幅复合电磁屏蔽材料的制备方法包括以下步骤：

（1）材料选取：根据对电磁屏蔽材料的宽度、厚度及电磁屏蔽效果的需求，自非晶软磁合金带材、纳米晶软磁合金带材中选取软磁合金带材材料，自硅钢片或坡莫合金中选取宽幅软磁合金薄片材料，自金箔、银箔、铜箔或铝箔中选取良导体材料；

（2）材料剪切：根据宽幅复合电磁屏蔽材料的宽度为W的需求，将选定的宽幅软磁合金薄片材料和良导体材料分别剪切成宽度均为W1的材料，将选定的软磁合金带材剪切成宽度分别为W2和W3的两种带材，其中，W1>=W，W2>W3，W1=n×W2+W3，n为大于等于1的整数；

（3）热处理：将剪切后的非晶软磁合金带材和/或纳米晶软磁合金带材进行热处理；

（4）带材拼接：热处理后，将n条宽度为W2的软磁合金带材和1条宽度为W3的软磁合金带材无重叠地平行排列贴合在宽度为W4的双面胶的同一胶面上，其中W4>W1，且宽度为W3的软磁合金带材贴合在最边缘，双面胶的另一面则保留其离型膜，制备成软磁合金带材的拼接材料；

（5）覆双面胶：将宽度为W1的宽幅软磁合金薄片材料贴合在宽度为W4的双面胶的一个胶面上，双面胶的另一面保留其离型膜，制备成覆胶宽幅软磁合金薄片材料；将宽度为W1的良导体材料贴合在宽度为W4的双面胶的一个胶面上，双面胶的另一面保留其离型膜，制备成覆胶良导体材料；

（6）层压贴合：将覆胶宽幅软磁合金薄片材料、软磁合金带材的拼接材料及覆胶良导体材料层压并贴合在一起，形成多层材料复合的电磁屏蔽层；

（7）覆保护膜：将多层材料复合的电磁屏蔽层的上下表面均通过双面胶覆上宽度为W5的保护膜，形成覆膜电磁屏蔽材料，其中W5>=W1；

（8）切边：对覆膜电磁屏蔽材料的边缘进行剪切整理，制备成宽度为W的宽幅复合电磁屏蔽材料。

2.根据权利要求1所述的宽幅复合电磁屏蔽材料，其特征在于，步骤（6）中多层材料复合的电磁屏蔽层内相邻的各层材料之间均采用单层双面胶贴合。

3.根据权利要求1或2所述的宽幅复合电磁屏蔽材料，其特征在于，在步骤（4）的带材拼接过程中还应用了激光衍射装置、中央控制器及带材微调机构将软磁合金带材相互之间的缝隙宽度控制在0-100μm之间，其中激光衍射装置用于实时测量相邻软磁合金带材之间缝隙宽度的信息，带材微调机构用于调整软磁合金带材之间的距离，中央控制器用于接收激光衍射装置的信息并控制带材微调机构的动作。

4.根据权利要求1或2所述的宽幅复合电磁屏蔽材料，其特征在于，在步骤（6）中被层压贴合的软磁合金带材的拼接层至少有两层，相邻拼接层的软磁合金带材之间错位重叠，同一拼接层内软磁合金带材之间的缝隙均被与其最近的拼接层内的软磁合金带材所覆盖。

5.根据权利要求1或2所述的宽幅复合电磁屏蔽材料，其特征在于，步骤（3）中先将剪切后的非晶软磁合金带材和/或纳米晶软磁合金带材卷绕成卷材后再进行热处理。

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