CN112712995A - 一种高取向磁性吸波薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高取向磁性吸波薄膜的制备方法，属于磁性材料技术领域，包括以下步骤：S1.磁性吸收剂浆料制备；S2.磁性薄膜制备；S3.磁性薄膜取向：在磁性薄膜未干燥之前，将制得的磁性薄膜通过高频转化的周期磁场，对磁性薄膜进行磁场取向；磁性薄膜通过单一周期、多周期平行排布或交叉排布的高频转化周期磁场，使磁性吸收剂的粉末高速震动并向膜带方向运动至平行；S4.磁性薄膜烘干；S5.磁性薄膜成型。通过对磁性吸波薄膜的高频周期性磁场取向，使磁性吸波薄膜具有更好的取向效果，在不使用大型高压压膜设备的条件下，制备高取向磁性薄膜，提高磁性薄膜磁导率与磁损耗。
Description
技术领域
本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及一种高取向磁性吸波薄膜的制备方法。
背景技术
近年来，随着电子技术的不断进步，电子设备逐步向小型化、薄型化方向发展。进一步的随着5G技术的应用，电子设备越来越向多频段、宽频带集成应用的方面发展。但这一发展趋势无疑大幅增加了电子设备的设计及制造难度，并且多频段的相互干扰及相互兼容问题，也成为了现在电子设备集成设计的关键难点。
以往的电子设备设计中，对于模块间及芯片间电磁兼容问题往往采用加入导电屏蔽罩的方式加以解决。这是以物理隔绝的方式，阻断模块间及芯片间的电磁场干扰，从而解决模块间及芯片间的电磁兼容问题。但是随着电子设备内部空间进一步的被缩减，以及电子设备内部模块及芯片的进一步增加，单一采用导电屏蔽罩的方式无法综合解决电子设备内部电磁兼容问题。在电子设备内部贴敷吸波薄膜来缓解设备内部的电磁干扰问题，是现在高集成电子设备设计的另一种通用手段。
但是现阶段，单一的均值吸波薄膜往往存在磁导率及磁损耗低的问题，不利于电磁波的吸收与消耗。解决该问题往往通过提高磁性薄膜致密度的方式进行解决，但是该方式需要高压压膜，压膜设备庞大，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高取向磁性吸波薄膜的制备方法，以解决目前方式需要高压压膜，压膜设备庞大的问题。
为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种高取向磁性吸波薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1.磁性吸收剂浆料制备：将磁性吸收剂、液态高分子聚合物和助剂混合制得磁性吸收剂浆料；磁性吸收剂包含片状铁基金属粉末、片状铁基合金粉末、片状铁硅铝合金粉末、片状铁硅合金粉末、片状铁硅铬合金粉末、片状钴基合金粉末、片状铁镍合金粉末中的一种或多种；
S2.磁性薄膜制备：将制备好的磁性吸收剂浆料，以涂布的方式在基膜表面进行薄膜制备，制得磁性薄膜；
S3.磁性薄膜取向：在磁性薄膜未干燥之前，将制得的磁性薄膜通过高频转化的周期磁场，对磁性薄膜进行磁场取向；磁性薄膜通过单一周期、多周期平行排布或交叉排布的高频转化周期磁场，使磁性吸收剂的粉末高速震动并向膜带方向运动至平行；
S4.磁性薄膜烘干：将经磁场取向后的磁性薄膜进行烘干；
S5.磁性薄膜成型：将烘干后的磁性薄膜依次导入热辊辊压机构及冷辊辊压机构进行压制成型。
作为进一步可选方案，所述步骤S3中，高频转化周期磁场频率为500Hz~10GHz。
作为进一步可选方案，所述步骤S2中，涂布方式包含刮刀流延涂布、唇口挤出涂布、转移涂布、基膜浸入涂布方式中的一种或多种。
作为进一步可选方案，所述步骤S2中，制得的磁性薄膜厚度为0.02mm~0.5mm。
作为进一步可选方案，所述步骤S4中，烘干为多温区烘道烘干，多温区烘道的烘干温度由低至高，温度范围为40℃~180℃。
作为进一步可选方案，所述步骤S5中，热辊辊压机构为双辊或多辊压片辊压机构；冷辊辊压机构为双辊或多辊辊压机构。
作为进一步可选方案，所述热辊辊压机构的温度范围为50℃~280℃，冷辊辊压机构温度范围为10℃~20℃。
作为进一步可选方案，导入所述热辊辊压机构及冷辊辊压机构的磁性薄膜为单层磁性薄膜或多层磁性薄膜的叠加。
作为进一步可选方案，所述步骤S1中，液态高分子聚合物包含聚氨酯树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种；助剂包含分散剂、流平剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂中的一种或多种。
作为进一步可选方案，所述步骤S1中，所述磁性吸收剂浆料中，相对于100重量份的磁性吸收剂：分散剂固含量为0.1~7重量份，和/或流平剂固含量为0.1~3重量份，和/或润湿剂固含量为0.1~5重量份，和/或增稠剂为0.1~20重量份，和/或消泡剂为0.1~8重量份。
所述磁性吸收剂浆料中，相对于100重量份的磁性吸收剂，液态高分子聚合物固含量为5~20重量份。
本发明的有益效果是：通过对磁性吸波薄膜的高频周期性磁场取向，使磁性吸波薄膜具有更好的取向效果，在不使用大型高压压膜设备的条件下，制备高取向磁性薄膜，提高磁性薄膜磁导率与磁损耗。可实现连续性薄膜制备，取向效果好，通过周期磁场对磁性吸收剂震动取向；工艺简单，使用设备及工艺均为传统薄膜生产设备。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。
本发明提供的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1.磁性吸收剂浆料制备：将磁性吸收剂、液态高分子聚合物和助剂混合制得磁性吸收剂浆料；磁性吸收剂包含片状铁基金属粉末、片状铁基合金粉末、片状铁硅铝合金粉末、片状铁硅合金粉末、片状铁硅铬合金粉末、片状钴基合金粉末、片状铁镍合金粉末中的一种或多种；
S2.磁性薄膜制备：将制备好的磁性吸收剂浆料，以涂布的方式在基膜表面进行薄膜制备，制得磁性薄膜；
S3.磁性薄膜取向：在磁性薄膜未干燥之前，将制得的磁性薄膜通过高频转化的周期磁场，对磁性薄膜进行磁场取向；磁性薄膜通过单一周期、多周期平行排布或交叉排布的高频转化周期磁场，使磁性吸收剂的粉末高速震动并向膜带方向运动至平行；
S4.磁性薄膜烘干：将经磁场取向后的磁性薄膜进行烘干；
S5.磁性薄膜成型：将烘干后的磁性薄膜依次导入热辊辊压机构及冷辊辊压机构进行压制成型。
以涂布的方式将磁性材料制备成膜，步骤S2中，涂布方式包含刮刀流延涂布、唇口挤出涂布、转移涂布、基膜浸入涂布方式中的一种或多种。制得的磁性薄膜厚度为0.02mm~0.5mm。
步骤S3中，高频转化周期磁场频率为500Hz~10GHz。步骤S4中，烘干为多温区烘道烘干，多温区烘道的烘干温度由低至高，温度范围为40℃~180℃。
步骤S5中，热辊辊压机构为双辊或多辊压片辊压机构；冷辊辊压机构为双辊或多辊辊压机构。其中，热辊辊压机构的温度范围可为50℃~280℃，冷辊辊压机构温度范围可为10℃~20℃。导入热辊辊压机构及冷辊辊压机构的磁性薄膜为单层磁性薄膜或多层磁性薄膜的叠加。
步骤S1中，液态高分子聚合物包含聚氨酯树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种；助剂包含分散剂、流平剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂中的一种或多种。
磁性吸收剂的片状厚度为0.3μm~2μm，径向宽度为4μm~200μm。
磁性吸收剂浆料中，相对于100重量份的磁性吸收剂：分散剂固含量为0.1~7重量份，和/或流平剂固含量为0.1~3重量份，和/或润湿剂固含量为0.1~5重量份，和/或增稠剂为0.1~20重量份，和/或消泡剂为0.1~8重量份；助剂包含以上的一种或多种。
磁性吸收剂浆料中，相对于100重量份的磁性吸收剂，液态高分子聚合物固含量为5~20重量份。
实施例1
磁性吸收剂浆料中，相对于100重量份的磁性吸收剂，液态高分子聚合物固含量为12.5重量份，分散剂固含量为0.35重量份，流平剂固含量为1.5重量份，润湿剂固含量为2.5重量份，增稠剂为10重量份，消泡剂为4重量份。
即以重量份计，取厚度1μm、片径100μm的片状铁硅合金粉末400份，固含量为50%的丙烯酸树脂乳液100份，固含量为70%的分散剂20份、固含量为20%的流平剂30份、固含量为50%的润湿剂20份、增稠剂40份、消泡剂16份。共同加入高速分散机中分散，分散1小时后取出静置。静置1小时后，放入真空脱泡机中脱泡。脱泡后制得磁性吸收剂浆料。
将制得的磁性吸收剂浆料放入流延机流延盒内，调整流延机刮刀高度0.4mm，流延速度为3m/min。通过刮刀流延涂布方式制得磁性薄膜。
距离流延机刮刀出料口10cm处，设置高频转化的周期磁场，磁场可为高速旋转的永磁铁产生或高频电磁铁产生，磁场转化频率为10KHz。流延薄膜经过高频周期磁场进行取向。
取向后的磁性薄膜进入烘箱干燥。烘箱为多温区设置，第一温区设置60℃，第二温区设置80℃，第三温区设置100℃，第四温区设置120℃。每个温区烘烤30分钟。
将烘干后磁性薄膜导入双辊的热辊辊压机构中，设置温度为130℃，设置辊间间隙为0.15mm。
经过热辊辊压后，将磁性薄膜导入双辊的冷辊辊压机构中，设置温度为15℃，设置辊间间隙为0.1mm。
将上述成品薄膜进行切边卷绕，制备成磁性吸波薄膜。
实施例2
磁性吸收剂浆料中，相对于100重量份的磁性吸收剂，液态高分子聚合物固含量为5重量份，分散剂固含量为0.1重量份，流平剂固含量为0.1重量份，润湿剂固含量为0.1重量份，增稠剂为0.1重量份，消泡剂为0.1重量份。
即以重量份计，取厚度0.3μm、片径4μm的片状铁硅合金粉末1000份，固含量为50%的丙烯酸树脂乳液100份，固含量为50%的分散剂2份、固含量为20%的流平剂5份、固含量为50%的润湿剂2份、增稠剂1份、消泡剂1份。共同加入高速分散机中分散，分散1小时后取出静置。静置1小时后，放入真空脱泡机中脱泡。脱泡后制得磁性吸收剂浆料。
相较于实施例1，磁场转化频率为500Hz，烘箱的第一温区设置成40℃，第二温区设置60℃，第三温区设置80℃，第四温区设置100℃。每个温区烘烤30分钟。热辊辊压机构设置温度为50℃，冷辊辊压机构设置温度为10℃。
实施例3
磁性吸收剂浆料中，相对于100重量份的磁性吸收剂，液态高分子聚合物固含量为20重量份，分散剂固含量为7重量份，流平剂固含量为3重量份，润湿剂固含量为5重量份，增稠剂为20重量份，消泡剂为8重量份。
即以重量份计，取厚度2μm、片径200μm的片状铁硅合金粉末200份，固含量为50%的丙烯酸树脂乳液80份，固含量为70%的分散剂20份、固含量为20%的流平剂30份、固含量为50%的润湿剂20份、增稠剂40份、消泡剂16份。共同加入高速分散机中分散，分散1小时后取出静置。静置1小时后，放入真空脱泡机中脱泡。脱泡后制得磁性吸收剂浆料。
相较于实施例1，磁场转化频率为10GHz，烘箱的第一温区设置成90℃，第二温区设置120℃，第三温区设置150℃，第四温区设置180℃。每个温区烘烤30分钟。热辊辊压机构设置温度为50℃，冷辊辊压机构设置温度为10℃。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.磁性吸收剂浆料制备：将磁性吸收剂、液态高分子聚合物和助剂混合制得磁性吸收剂浆料；磁性吸收剂包含片状铁基金属粉末、片状铁基合金粉末、片状铁硅铝合金粉末、片状铁硅合金粉末、片状铁硅铬合金粉末、片状钴基合金粉末、片状铁镍合金粉末中的一种或多种；
S2.磁性薄膜制备：将制备好的磁性吸收剂浆料，以涂布的方式在基膜表面进行薄膜制备，制得磁性薄膜；
S3.磁性薄膜取向：在磁性薄膜未干燥之前，将制得的磁性薄膜通过高频转化的周期磁场，对磁性薄膜进行磁场取向；磁性薄膜通过单一周期、多周期平行排布或交叉排布的高频转化周期磁场，使磁性吸收剂的粉末高速震动并向膜带方向运动至平行；
S4.磁性薄膜烘干：将经磁场取向后的磁性薄膜进行烘干；
S5.磁性薄膜成型：将烘干后的磁性薄膜依次导入热辊辊压机构及冷辊辊压机构进行压制成型。
2.根据权利要求1所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，高频转化周期磁场频率为500Hz~10GHz。
3.根据权利要求1所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，涂布方式包含刮刀流延涂布、唇口挤出涂布、转移涂布、基膜浸入涂布方式中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，制得的磁性薄膜厚度为0.02mm~0.5mm。
5.根据权利要求1所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，烘干为多温区烘道烘干，多温区烘道的烘干温度由低至高，温度范围为40℃~180℃。
6.根据权利要求1所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，热辊辊压机构为双辊或多辊压片辊压机构；冷辊辊压机构为双辊或多辊辊压机构。
7.根据权利要求6所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，所述热辊辊压机构的温度范围为50℃~280℃，冷辊辊压机构温度范围为10℃~20℃。
8.根据权利要求6所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，导入所述热辊辊压机构及冷辊辊压机构的磁性薄膜为单层磁性薄膜或多层磁性薄膜的叠加。
9.根据权利要求1所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，液态高分子聚合物包含聚氨酯树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种；助剂包含分散剂、流平剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的高取向磁性吸波薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述磁性吸收剂浆料中，相对于100重量份的磁性吸收剂：分散剂固含量为0.1~7重量份，和/或流平剂固含量为0.1~3重量份，和/或润湿剂固含量为0.1~5重量份，和/或增稠剂为0.1~20重量份，和/或消泡剂为0.1~8重量份。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No.288, west section of Wenming street, new economic Industrial Park, south area of Chengdu modern industrial port, Pidu District, Chengdu, Sichuan 610000 Applicant after: Chengdu Jiachi Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: No.288, west section of Wenming street, new economic Industrial Park, south area of Chengdu modern industrial port, Pidu District, Chengdu, Sichuan 610000 Applicant before: CHENGDU JIACHI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210427 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |