CN113573563B - 一种用于无线充电的复合磁屏蔽结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于无线充电的复合磁屏蔽结构及其制造方法,属于无线充电技术领域。所述复合磁屏蔽结构包括多个铁氧体磁板、纳米晶结构及导热单元,所述导热单元设于所述铁氧体磁板之间,用于连接各所述铁氧体磁板及用于导热,所述纳米晶结构设于所述铁氧体磁板中。该发明提供一种体积小、重量轻、充电效率高、涡流损耗小、发热量低、导热性较好及可靠性高的复合磁屏蔽结构及其制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种用于无线充电的复合磁屏蔽结构及其制造方法。
背景技术
随着电动汽车产业的快速发展,汽车无线充电受到越来越多的关注。与有线充电技术相比,无线充电更加智能、安全、便利。相比于消费电子类产品(如手机)的无线充电,电动汽车的无线充电系统功率更高,一般在6kW以上,其系统复杂程度、技术难度也更高。软磁材料是大功率无线充电系统中重要的组成部分,主要聚磁、隔磁、屏蔽的作用。
目前,用于大功率无线充电系统的磁性材料主要为烧结软磁铁氧体材料,受到制备工艺的限制,烧结铁氧体的尺寸要比无线充电系统中的线圈模块小的多,因此需要多块铁氧体拼接构成磁屏蔽结构来满足线圈尺寸的要求。软磁铁氧体材料具有磁导率高、电阻率高、高频下损耗低等优点,是目前大功率无线充电的磁性材料的首选。然而,铁氧体材料也有自身的不足,具体体现在两个方面:1.饱和磁感应强度低,这就要求磁屏蔽结构的尺寸要大,这会大大影响整个无线充电系统的小型化,尤其是对于车载的接收端设计具有较大的挑战,因为企业通常要求无线充电系统尺寸越小、重量越轻越好;2.烧结铁氧体材料的质地较脆,加之多块拼接使用在车辆行驶的过程中容易发生碎裂,导致整个系统的可靠性大大降低。
与铁氧体材料相比,纳米晶材料具有更高的饱和磁化强度和磁导率,饱和磁化强度为铁氧体的2倍以上,有利于系统的小型化。然而,纳米晶材料的电阻率要比铁氧体低几个数量级,使得高频下涡流损耗非常大,不仅会影响系统的充电效率,同时导致发热问题也较严重,影响了系统的安全性。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
为解决上述技术问题,该发明提供一种体积小、重量轻、充电效率高、涡流损耗小、发热量低、导热性较好及可靠性高的复合磁屏蔽结构及其制造方法。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种用于无线充电的复合磁屏蔽结构,包括多个铁氧体磁板、纳米晶结构及导热单元,所述导热单元设于所述铁氧体磁板之间,用于连接各所述铁氧体磁板及用于导热,所述纳米晶结构设于所述铁氧体磁板中。
作为上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的可选方案,所述纳米晶结构为纳米晶柱体,所述铁氧体磁板上设置有通孔,所述纳米晶柱体设于所述通孔中。
作为上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的可选方案,所述纳米晶柱体为圆柱体,直径为b,b为8-16mm,所述通孔的孔径为b+0.2mm至b+0.6mm,所述通孔之间的距离c为b+2mm至b+5mm,所述纳米晶柱体与所述通孔的孔壁之间填充导热胶。
作为上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的可选方案,所述纳米晶柱体包括多层依次叠设的纳米晶材料。
作为上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的可选方案,所述铁氧体磁板中设有多个所述纳米晶柱体,多个所述纳米晶柱体呈矩阵式分布。
作为上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的可选方案,所述导热单元的材料包括导热灌封胶和环氧树脂。
作为上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的可选方案,所述导热灌封胶采用硅胶材料,所述环氧树脂采用经聚酰胺树脂改性的环氧树脂。
作为上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的可选方案,相邻的所述铁氧体磁板之间的间隙d为0.1—0.5mm。
作为上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的可选方案,所述铁氧体磁板的边长为50-150mm,厚度为2.5-5.5mm。
一种用于上述用于无线充电的复合磁屏蔽结构的制造方法,包括如下步骤:
(1)加工带有通孔的铁氧体磁板;
(2)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜、裂片处理,再将多层纳米晶带材通过胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度h;
(3)将步骤(2)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料裁切成多个直径为d的圆柱体,获得纳米晶柱体;
(4)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得用来形成导热单元的导热胶体;
(5)将步骤(3)制备的纳米晶柱体排布并固定于步骤(1)的铁氧体磁板的通孔中,并将步骤(4)中获得的导热胶体填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,固化处理,获得单个铁氧体磁板与纳米晶柱体复合的磁屏蔽结构单元;
(6)重复步骤(5),获得多个磁屏蔽结构单元;
(7)将多个步骤(6)获得的磁屏蔽结构单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻的铁氧体磁板之间的距离为d,将步骤(4)中获得的导热胶体填充至复合单元之间的间隙中,获得复合磁屏蔽结构半成品;
(8)对步骤(7)制得的复合磁屏蔽结构半成品进行固化处理,获得复合磁屏蔽结构。
本发明的有益之处在于:复合磁屏蔽结构包括多个铁氧体磁板,铁氧体磁板之间设置导热单元,导热单元的材料可采用导热灌封胶和环氧树脂的混合而成,导热单元一方面可以将纳米晶单元连接在一起,另一方面可以起到导热散热作用,使本发明的磁屏蔽结构具有较好的散热性能,适用于大功率无线充电。铁氧体磁板中设置有纳米晶结构,本发明提供的复合磁屏蔽结构与与传统的铁氧体磁屏蔽结构相比,由于嵌入了纳米晶结构,因此体积更小、重量更轻,同时充电效率也略高。与基于纳米晶带材平铺方式的磁屏蔽结构相比,本发明将纳米晶结构嵌入到铁氧体磁板中,并且对纳米晶结构的尺寸进行了限定,大大减小了纳米晶结构的涡流损耗,因此,本发明提供的复合磁屏蔽结构在大功率无线充电系统中发热更小,充电效率更高。
附图说明
图1是本发明中用于无线充电的复合磁屏蔽结构的正视结构示意图;
图2是图1中A-A剖面的结构示意图;
图3是本发明中实施例1和对比例1-3的测试结果对比图;
图4是本发明中实施例2和对比例4-5的测试结果对比图;
图5是本发明中实施例3和对比例6-7的测试结果对比图;
图6是本发明中实施例4和对比例8-9的测试结果对比图;
图7是本发明中实施例5和对比例10-11的测试结果对比图;
图8是本发明中实施例6和对比例12-15的测试结果对比图;
图9是本发明中实施例7和对比例16-17的测试结果对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种用于无线充电的复合磁屏蔽结构。图1是本发明中用于无线充电的复合磁屏蔽结构的正视结构示意图,如图1所示,整个磁屏蔽结构包括多个铁氧体磁板1、纳米晶结构2及导热单元3。铁氧体磁板为本发明中复合磁屏蔽结构的基板,可以提高磁屏蔽结构的软磁特性。导热单元设置在铁氧体磁板之间,导热单元的作用一方面可以起到连接各铁氧体磁板的作用,另一方面,可以导热和散热,使本发明的复合磁屏蔽结构具有较好的散热性能,尤其适用于大功率无线充电。纳米晶结构设置在铁氧体磁板中。将纳米晶结构与铁氧体磁板复合,与与传统的铁氧体磁屏蔽结构相比,体积更小、重量更轻,同时充电效率也略高。与基于纳米晶带材平铺方式的磁屏蔽结构相比,将纳米晶结构嵌入到铁氧体磁板中,并且对纳米晶结构的尺寸进行了限定,大大减小了纳米晶结构的涡流损耗,因此,本发明提供的复合磁屏蔽结构在大功率无线充电系统中发热更小,充电效率更高。铁氧体磁板之间设置导热单元,导热单元的材料可采用导热灌封胶和环氧树脂的混合而成的导热胶,导热胶一方面可以将纳米晶单元连接在一起,另一方面可以起到导热散热作用,使本发明的磁屏蔽结构具有较好的散热性能,适用于大功率无线充电。同时,导热胶具有良好的柔韧性,使得整个复合磁屏蔽结构的可靠性大大提高。
于一实施例中,纳米晶结构为纳米晶柱体,当然,在其它实施例中,嵌在铁氧体磁板中的纳米晶结构也可以是其它形状,在此不作限制。将纳米晶结构设置为柱体更便于装配。请结合图1及图2,铁氧体磁板上设置有通孔,通孔沿铁氧体磁板的厚度h方向延伸,贯穿铁氧体磁板沿厚度方向上的两个端面。纳米晶柱体设置在通孔中。
进一步的,纳米晶柱体采用圆柱体,圆柱体的直径b为8-16mm,参考图2,圆柱体的高度与铁氧体磁板的厚度h基本一致,厚度h大致为2.5-5.5mm,优选4mm。铁氧体磁板上的通孔的孔径比纳米晶圆柱体的直径要略大,以使纳米晶圆柱体与通孔的孔壁之间具有间隙,间隙中填充导热胶,铁氧体磁板上的通孔的孔径为b+0.2mm至b+0.6mm。在纳米晶圆柱体与铁氧体磁板之间的空隙中添加导热胶,不仅起到了良好的粘结作用,同时使得纳米晶圆柱体由于涡流损耗而产生的热量迅速散失掉,有利于无线充电系统充电效率额提升。此外,导热胶具有良好的柔韧性,使得整个复合磁屏蔽结构的可靠性大大提高。纳米晶圆柱体直径b值过大,会导致圆柱体的涡流损耗显著增加;b值过小,使得纳米晶圆柱体数量增加,同时,也增加了纳米晶圆柱体和铁氧体磁板之间的气隙,导致磁屏蔽结构整体的磁导率降低,影响了整个系统的耦合系数和充电效率。
如图1所示,通孔之间的距离c为b+2mm至b+5mm。铁氧体磁板中通孔之间的距离c需限定在一定范围之内,c值过小使得铁氧体磁板的抗冲击特性变差,更加容易发生碎裂,影响整个磁屏蔽结构的可靠性;c值过大会导致通孔数量或者通孔尺寸变小,纳米晶圆柱体的体积占比减小,对于整个系统的充电效率提升、小型化、轻量化作用不明显。
铁氧体磁板可为矩形板状,优选正方形,材质为Mn-Zn铁氧体材料,要求在50kHz-100kHz频率范围内具有高磁导率、低损耗、高饱和磁感应强度及高居里温度等特点。如图1所示,铁氧体磁板的边长a为50-150mm,优选80-120mm,表面和端面平整。铁氧体磁板的边长a若是较大,虽然原理可以提高磁屏蔽结构的软磁特性,但由于受到制备装备和工艺的限制,a值过大容易引起材料密度不够,烧结不充分,导致磁性能下降,更重要的是铁氧体磁板尺寸过大,磁屏蔽结构的抗冲击特性变差,可靠性降低,a值过小会导致用于拼接的铁氧体磁板数量增加,进而增加了板与板之间的气隙数量,降低了磁屏蔽结构整体磁特性。
纳米晶柱体为多层纳米晶带材叠合而成,多层纳米晶带材沿着铁氧体磁板的厚度h方向依次叠设,带材之间通过胶黏剂黏连。纳米晶材料主要用于提供磁性,起到隔磁、屏蔽的作用。胶层起到粘结纳米晶材料以及绝缘的作用。纳米晶材料的体系和成分不限,但要求具有良好的软磁性能,优选Fe-Si-Nb-B-Cu体系。纳米晶材料在100kHz工作频率下磁导率实部在600-3000范围内。单层纳米晶材料厚度为14-20微米,胶层厚度为3-8微米,优选4-6微米。
由多层纳米晶带材和胶层组成的纳米晶圆柱体具有更高的饱和磁化强度,对于提高充电效率、系统小型化、轻量化有益。本发明中的纳米晶带材需要碎化处理,以提高纳米晶带材的使用频率,减小材料的涡流损耗和磁导率。本发明中通过控制碎化程度来调控磁导率和涡流损耗。高的磁导率有利于提供系统的耦合系数,进而提高充电效率,但高的磁导率的产生是由于微碎化程度不高造成的,伴随着高的涡流损耗。而磁导率过低又会导致耦合系数较小,充电效率严重下降,因此,纳米晶带材的磁导率需控制在一定范围之内。纳米晶带材的厚度过大会导致损耗偏高,不利于提高无线充电系统的充电效率。但目前受到制备工艺和装备的限制,纳米晶带材的薄化存在极限,本发明对于纳米晶带材的厚度进行了限定。纳米晶带材之间的胶层起到黏连和绝缘作用,胶层厚度过小,会导致绝缘性和黏连性差,进而影响材料的涡流损耗和可靠性;胶层厚度过大,会导致纳米晶圆柱体中磁性相体积占比降低,影响磁屏蔽结构的导磁、屏蔽作用。因此,本发明中胶层厚度需控制在一定的范围之内。
如图1所示,铁氧体磁板中设有多个纳米晶柱体,多个纳米晶柱体呈矩阵式分布,以使整体结构更均匀,充电效果更好。
导热单元可以采用由导热灌封胶和环氧树脂混合而成。导热灌封胶主要起到导热、绝缘的作用,环氧树脂主要起到粘结作用,提高纳米晶单元的粘结强度。固化后的导热灌封胶具有良好的导热系数、粘结性和柔韧性。导热灌封胶优选硅胶材料。环氧树脂包括环氧树脂及其改性后环氧树脂,环氧树脂要求具有良好的粘结性,同时固化后具有一定的柔韧性,优选经聚酰胺树脂改性的环氧树脂。导热灌封胶与环氧树脂的质量比为(1:1)-(5:1)。导热单元分布在铁氧体磁板之间,本发明中,如图1所示,相邻的铁氧体磁板之间的距离为d,即导热单元的宽度为d,d的尺寸为0.1-0.5mm,优选0.1-0.3mm。d值过大,会增加纳米晶单元之间的距离,从而降低整个磁屏蔽结构中的磁性相比例。d值过小会导致铁氧体磁板之间直接接触的几率大大增加,铁氧体磁板之间的局部接触会导致该处的磁场强度急剧集中,局部发热严重。本发明中,导热胶具有优良的柔韧性和粘结性,避免了铁氧体磁板和纳米晶结构在工作过程中脱落或碎裂,系统的可靠性大大提高。
于一实施例中,如图1所示,磁屏蔽结构包括16个铁氧体磁板。当然,在其它实施例中,铁氧体磁板也可以为其它数量,在此不作限制。
本发明还提供一种用于制作上述复合磁屏蔽结构的制造方法,包括如下步骤:
(1)按照设计尺寸,加工带有通孔的铁氧体磁板;
铁氧体磁板的加工,可选择先制备铁氧体磁板,后经钻、磨等机加工在磁板表面钻孔,也可以在铁氧体磁板成型时直接通过模具设计加工带有通孔的铁氧体磁板;
(2)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜,进行裂片处理,再将多层纳米晶带材通过胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度h;
裂片处理的目的是对纳米晶带材进行微碎化处理,进而提高纳米晶带材的高频特性,同时根据裂片方式及其强度,调控纳米晶带材的磁导率实部;裂片方式不限,优选双辊碾压;
(3)将步骤(2)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料沿着厚度方向裁切成多个直径为d的圆柱体,获得纳米晶圆柱体;裁切方式不限,包括但不限于线切割、激光切割、模切等;
(4)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得用来形成导热单元的导热胶体;
(5)将步骤(3)制备的纳米晶柱体排布并固定于步骤(1)的铁氧体磁板的通孔中,并将步骤(4)中获得的导热胶体填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,低温固化处理,获得单个铁氧体磁板与纳米晶柱体复合的磁屏蔽结构单元;
导热胶体填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中的填充方式不限,包括但不限于注入、点胶、含浸,优选带压力含浸的方式,即在施加一定压力的情况进行含浸;
(6)重复步骤(5),获得多个磁屏蔽结构单元;
(7)将多个步骤(6)获得的磁屏蔽结构单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻的铁氧体磁板之间的距离为d,将步骤(4)中获得的导热胶体填充至复合单元之间的间隙中,获得复合磁屏蔽结构半成品;
填充的方式不限,包括但不限于注入、点胶、含浸,优选带压力含浸的方式,即在施加一定压力的情况进行含浸;
(8)对步骤(7)制得的复合磁屏蔽结构半成品进行固化处理,固化条件不限,优选常温或者低温固化,固化温度不超过80℃,获得复合磁屏蔽结构。
测试:
纳米晶带材磁导率测试(首先要对纳米晶带材的磁导率进行测试,以便于后续的计算,纳米晶带材即上述步骤(1)中的纳米晶带材):将纳米晶冲裁成外径18.8mm、内径9.9mm的圆环,用于磁导率测试。测试设备为是德E4990A,测试频率为100kHz。
对本发明的复合磁屏蔽结构进行无线充电效率和温升测试:将磁屏蔽结构置于大功率无线充电系统的接收端中,测试无线充电系统工作30min后的充电效率,采用测温仪器测试测试磁屏蔽结构表面温度,记录充电前和工作30min后磁屏蔽结构表面的最高温度,计算充电前后的温升,无线充电系统功率为11kW。
经过测试,本发明提出的铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构及其实现方法有如下特点:
1、与传统的铁氧体磁屏蔽结构相比,本发明通过纳米晶圆柱体的嵌入,使得本发明的负荷磁屏蔽结构重量更轻、体积更小,同时充电效率也略高。
2、与基于纳米晶带材平铺方式的磁屏蔽结构相比,本发明将纳米晶结构嵌入到铁氧体磁板通孔中,并且对纳米晶圆柱体的尺寸进行了限定,大大减小了纳米晶结构的涡流损耗,因此,本发明提供的复合磁屏蔽结构使得大功率无线充电系统得发热更小,充电效率更高。
3、本发明中在纳米晶圆柱体与铁氧体磁板之间的空隙、铁氧体磁板之间的气隙中添加了导热胶,不仅起到了良好的粘结作用,同时导热特性大大提高。此外,导热胶具有良好的柔韧性,使得整个磁屏蔽结构的可靠性大大提高。
实例1
复合磁屏蔽结构主要包括三部分:铁氧体磁板;纳米晶圆柱;导热单元(导热胶)。磁屏蔽结构由16个周期单元组成。
铁氧体磁板材质为Mn-Zn铁氧体材料,牌号为DMR95,边长a为104mm,厚度为4mm,表面和端面平整。铁氧体磁板上开通孔16个,孔径为10.4mm,c值为12.8mm。
纳米晶圆柱体由160层纳米晶带材和159层胶叠合而成,纳米晶材料成分为Fe73.5Si13.5Nb3B9Cu1,在100kHz磁导率实部为2563,纳米晶材料平均厚度为20微米,胶层厚度为5微米,纳米晶圆柱体直径b值为10mm,圆柱体高度为4mm。
导热胶是由导热灌封胶和环氧树脂组成的混合物,导热灌封胶为双组份硅胶材料;环氧树脂为聚酰胺树脂改性的环氧树脂,导热灌封胶与环氧树脂的质量比为2:1。导热胶分布在铁氧体磁板之间,铁氧体磁板之间的间隙为d,d值为0.3mm。
制备方法:
(1a)按照设计尺寸,通过模具设计直接加工带有通孔的铁氧体磁板。
(2a)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜,采用双辊碾压的方式进行裂片处理,再将多层纳米晶带材依靠胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度4mm。
(3a)将步骤(2a)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料沿着厚度方向模切成256个直径为10mm的圆柱体,即获得纳米晶圆柱体。
(4a)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得混合均匀的导热胶。
(5a)将步骤(3a)制备的16个纳米晶圆柱体排布并固定于步骤(1a)的铁氧体磁板的通孔中,采用带压力含浸的方式将步骤(4a)中获得的导热胶填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,低温固化处理,获得单个铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构单元。
(6a)重复步骤(5a),获得16个磁屏蔽结构单元。
(7a)将多个步骤(6a)获得的磁屏蔽结构单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻铁氧体磁板之间的距离为d,采用带压力含浸的方式将导热胶填充至铁氧体磁板之间的间隙中。
(8a)对步骤(7a)制得的复合磁屏蔽结构进行常温固化处理,最终获得大功率无线充电用铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构。
测试:
纳米晶带材磁导率测试:将纳米晶冲裁成外径18.8mm、内径9.9mm的圆环,用于磁导率测试。测试设备为是德E4990A,测试频率为100kHz。
无线充电效率和温升测试:将复合磁屏蔽结构置于大功率无线充电系统中,测试无线充电系统工作30min后的充电效率,采用测温仪器测试测试磁屏蔽结构表面温度,记录充电前和工作30min后磁屏蔽结构表面的最高温度,计算充电前后的温升,无线充电系统功率为11kW。同时利用天平称量磁屏蔽结构的重量,同时对磁屏蔽结构进行初步的可靠性测试,可靠性包括抗冲击、铁氧体磁板之间、铁氧体磁板与纳米晶圆柱的粘结特性等。
对比实例1
作为实例1的对比实例,区别在于铁氧体磁板未进行打孔以及未填充纳米晶圆柱体,即单独使用铁氧体磁板拼接而成的磁屏蔽结构,铁氧体磁板的材质、尺寸以及铁氧体磁板之间的导热胶等均与实例1相同。
对比实例2
作为实例1的对比实例,区别在于铁氧体磁板未进行打孔以及未填充纳米晶圆柱体,即单独使用铁氧体磁板拼接而成的磁屏蔽结构,铁氧体磁板厚度为5mm。铁氧体材质、长宽尺寸以及铁氧体磁板之间的导热胶等均与实例1相同。
对比实例3
作为实例1的对比实例,区别在于无线充电磁屏蔽结构采用实例1中步骤2获得的7条纳米晶带材进行平铺式拼接,即采用纯纳米晶带材和胶层作为磁屏蔽结构。多层纳米晶带材尺寸为60mm*420mm*4mm,纳米晶带材之间采用实例1中导热胶粘结。
实例1、对比实例1-3测试结果如图3所示,由测试结果可知,磁屏蔽结构厚度相同时,本发明提供的特殊设计在充电效率、轻量化以及可靠性上均更优势,当铁氧体磁体厚度增加到5mm时,与本发明效率相当,但轻质化和可靠性方面差距更加明显。虽然本发明提供的复合磁屏蔽结构在充电30min后温升略高,但对整个系统的安全性影响不大。与平铺纳米晶带材构成的磁屏蔽结构相比,本发明在充电效率和温升方面有着明显的优势。
实例2
复合磁屏蔽结构主要包括三部分:铁氧体磁板;纳米晶圆柱;导热单元(导热胶)。复合磁屏蔽结构由16个单元组成。
铁氧体磁板材质为Mn-Zn铁氧体材料,牌号为DMR95,边长a为104mm,厚度为4mm,表面和端面平整。铁氧体表面开通孔9个,孔径为13.6mm,c值为16mm。
纳米晶圆柱体由160层纳米晶带材和159层胶叠合而成,纳米晶材料成分为Fe73.5Si13.5Nb3B9Cu1,在100kHz磁导率实部为735,纳米晶材料平均厚度为20微米,胶层厚度为5微米,纳米晶圆柱体直径b值为13.3mm,圆柱体高度为4mm。
导热胶是由导热灌封胶和环氧树脂组成的混合物,导热灌封胶为双组份硅胶材料;环氧树脂为聚酰胺树脂改性的环氧树脂,导热灌封胶与环氧树脂的质量比为2.5:1。导热胶分布在铁氧体磁板之间,铁氧体磁板之间的间隙为d,d值为0.3mm。
制备方法:
(1b)按照设计尺寸,通过模具设计直接加工带有通孔的铁氧体磁板。
(2b)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜,采用双辊碾压的方式进行裂片处理,再将多层纳米晶带材依靠胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度4mm。
(3b)将步骤(2b)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料沿着厚度方向模切成144个直径为13.3mm的圆柱体,即获得纳米晶圆柱体。
(4b)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得混合均匀的导热胶3。
(5b)将步骤(3b)制备的9个纳米晶圆柱体排布并固定于步骤(1b)的铁氧体磁板的通孔中,采用带压力含浸的方式将步骤(4b)中获得的导热胶填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,低温固化处理,获得单个铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构单元。
(6b)重复步骤(5b),获得16个磁屏蔽结构周期单元。
(7b)将多个步骤(6b)获得的磁屏蔽结构周期单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻铁氧体磁板之间的距离为d,采用带压力含浸的方式将导热胶填充至铁氧体磁板之间的间隙中。
(8b)对步骤(7b)制得的复合磁屏蔽结构进行常温固化处理,最终获得大功率无线充电用铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构。
测试:
纳米晶带材磁导率测试:将纳米晶冲裁成外径18.8mm、内径9.9mm的圆环,用于磁导率测试。测试设备为是德E4990A,测试频率为100kHz。
无线充电效率和温升测试:将复合磁屏蔽结构置于大功率无线充电系统中,测试无线充电系统工作30min后的充电效率,采用测温仪器测试测试磁屏蔽结构表面温度,记录充电前和工作30min后磁屏蔽结构表面的最高温度,计算充电前后的温升,无线充电系统功率为11kW。同时利用天平称量磁屏蔽结构的重量,同时对磁屏蔽结构进行初步的可靠性测试,可靠性包括抗冲击、铁氧体磁板之间、铁氧体磁板与纳米晶圆柱的粘结特性等。
对比实例4
作为实例2的对比实例,区别在于c=14.9mm,b=14.8mm,其余均与实例2相同。
对比实例5
作为实例2的对比实例,区别在于c=17.4mm,b=11.4mm,其余均与实例2相同。
实例2、对比实例4、对比实例5测试结果如图4所示,由测试结果可知,c值过小会导致磁屏蔽结构的可靠性降低,c值过大会导致充电效率的下降,同时重量略大。因此,c值需限定在一定的范围之内。
实例3
复合磁屏蔽结构主要包括三部分:铁氧体磁板;纳米晶圆柱;导热单元(导热胶)。复合磁屏蔽结构由16个单元组成。
铁氧体磁板材质为Mn-Zn铁氧体材料,牌号为DMR95,边长a为104mm,厚度为4mm,表面和端面平整。铁氧体表面开通孔9个,孔径为13.6mm,c值为16mm。
纳米晶圆柱体由160层纳米晶带材和159层胶叠合而成,纳米晶材料成分为Fe73.5Si13.5Nb3B9Cu1,在100kHz磁导率实部为942,纳米晶材料平均厚度为19微米,胶层厚度为6微米,纳米晶圆柱体直径b值为13.3mm,圆柱体高度为4mm。
导热胶是由导热灌封胶和环氧树脂组成的混合物,导热灌封胶为双组份硅胶材料;环氧树脂为聚酰胺树脂改性的环氧树脂,导热灌封胶与环氧树脂的质量比为2.8:1。导热胶分布在铁氧体磁板之间,铁氧体磁板之间的间隙为d,d值为0.3mm。
制备方法:
(1c)按照设计尺寸,通过模具设计直接加工带有通孔的铁氧体磁板。
(2c)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜,采用双辊碾压的方式进行裂片处理,再将多层纳米晶带材依靠胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度4mm。
(3c)将步骤(2c)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料沿着厚度方向模切成144个直径为13.3mm的圆柱体,即获得纳米晶圆柱体。
(4c)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得混合均匀的导热胶。
(5c)将步骤(3c)制备的9个纳米晶圆柱体排布并固定于步骤(1c)的铁氧体磁板的通孔中,采用带压力含浸的方式将步骤(4c)中获得的导热胶填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,低温固化处理,获得单个铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构单元。
(6c)重复步骤(5c),获得16个磁屏蔽结构周期单元。
(7c)将多个步骤(6c)获得的磁屏蔽结构周期单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻铁氧体磁板之间的距离为d,采用带压力含浸的方式将导热胶3填充至铁氧体磁板之间的间隙中。
(8c)对步骤(7c)制得的磁屏蔽结构进行常温固化处理,最终获得大功率无线充电用铁氧体/纳米晶磁屏蔽结构。
测试:
纳米晶带材磁导率测试:将纳米晶冲裁成外径18.8mm、内径9.9mm的圆环,用于磁导率测试。测试设备为是德E4990A,测试频率为100kHz。
无线充电效率和温升测试:将复合磁屏蔽结构置于大功率无线充电系统中,测试无线充电系统工作30min后的充电效率,采用测温仪器测试测试磁屏蔽结构表面温度,记录充电前和工作30min后磁屏蔽结构表面的最高温度,计算充电前后的温升,无线充电系统功率为11kW。同时利用天平称量磁屏蔽结构的重量,同时对磁屏蔽结构进行初步的可靠性测试,可靠性包括抗冲击、铁氧体磁板之间、铁氧体磁板与纳米晶圆柱的粘结特性等。
对比实例6
作为实例3的对比实例,区别在于纳米晶带材的磁导率实部为531,其余均与实例3相同。
对比实例7
作为实例3的对比实例,区别在于纳米晶带材的磁导率实部为3563,其余均与实例3相同。
实例3、对比实例6、对比实例7测试结果如图5所示,由测试结果可知,纳米晶带材的磁导率实部过大或者过小均会影响整个系统的充电效率,因此,纳米晶带材磁导率需限定在一定的范围内。
实例4
复合磁屏蔽结构主要包括三部分:铁氧体磁板;纳米晶圆柱;导热单元(导热胶)。复合磁屏蔽结构由16个单元组成。
铁氧体磁板材质为Mn-Zn铁氧体材料,牌号为DMR95,边长a为104mm,厚度为4mm,表面和端面平整。铁氧体表面开通孔16个,孔径为10.4mm,c值为12.8mm。
纳米晶圆柱体由160层纳米晶带材和159层胶叠合而成,纳米晶材料成分为Fe73.5Si13.5Nb3B9Cu1,在100kHz磁导率实部为1645,纳米晶材料平均厚度为20微米,胶层厚度为5微米,纳米晶圆柱体直径b值为10mm,圆柱体高度为4mm。
导热胶是由导热灌封胶和环氧树脂组成的混合物,导热灌封胶为双组份硅胶材料;环氧树脂为聚酰胺树脂改性的环氧树脂,导热灌封胶与环氧树脂的质量比为0.8:1。导热胶分布在铁氧体磁板之间,铁氧体磁板之间的间隙为d,d值为0.3mm。
制备方法:
(1d)按照设计尺寸,通过模具设计直接加工带有通孔的铁氧体磁板。
(2d)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜,采用双辊碾压的方式进行裂片处理,再将多层纳米晶带材依靠胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度4mm。
(3d)将步骤(2d)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料沿着厚度方向模切成256个直径为10mm的圆柱体,即获得纳米晶圆柱体。
(4d)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得混合均匀的导热胶。
(5d)将步骤(3d)制备的16个纳米晶圆柱体排布并固定于步骤(1d)的铁氧体磁板的通孔中,采用带压力含浸的方式将步骤(4d)中获得的导热胶填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,低温固化处理,获得单个铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构单元。
(6d)重复步骤(5d),获得16个磁屏蔽结构周期单元。
(7d)将多个步骤(6d)获得的磁屏蔽结构周期单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻铁氧体磁板之间的距离为d,采用带压力含浸的方式将导热胶填充至铁氧体磁板之间的间隙中。
(8d)对步骤(7d)制得的磁屏蔽结构进行常温固化处理,最终获得大功率无线充电用铁氧体/纳米晶磁屏蔽结构。
测试:
纳米晶带材磁导率测试:将纳米晶冲裁成外径18.8mm、内径9.9mm的圆环,用于磁导率测试。测试设备为是德E4990A,测试频率为100kHz。
无线充电效率和温升测试:将复合磁屏蔽结构置于大功率无线充电系统中,测试无线充电系统工作30min后的充电效率,采用测温仪器测试测试磁屏蔽结构表面温度,记录充电前和工作30min后磁屏蔽结构表面的最高温度,计算充电前后的温升,无线充电系统功率为11kW。同时利用天平称量磁屏蔽结构的重量,同时对磁屏蔽结构进行初步的可靠性测试,可靠性包括抗冲击、铁氧体磁板之间、铁氧体磁板与纳米晶圆柱的粘结特性等。
对比实例8
作为实例4的对比实例,区别在于用于粘结纳米晶带材胶的厚度为2微米,纳米晶带材层数为182,胶层数为181,其余均与实例4相同。
对比实例9
作为实例4的对比实例,区别在于用于粘结纳米晶带材胶的厚度为10微米,纳米晶带材层数为134,胶层数为133,其余均与实例4相同。
实例4、对比实例8、对比实例9测试结果如图6所示,由测试结果可知,当胶层厚度过小时,纳米晶带材容易脱落,磁屏蔽结构的可靠性降低;当胶层厚度过大时,磁性材料的体积占比减小,系统的耦合系数降低,进而影响系统的充电效率。
实例5
复合磁屏蔽结构主要包括三部分:铁氧体磁板;纳米晶圆柱;导热单元(导热胶)。复合磁屏蔽结构由16个单元组成。
铁氧体磁板材质为Mn-Zn铁氧体材料,牌号为DMR95,边长a为104.4mm,厚度为4mm,表面和端面平整。铁氧体表面开通孔16个,孔径为10mm,c值为13.2mm。
纳米晶圆柱体由160层纳米晶带材和159层胶叠合而成,纳米晶材料成分为Fe73.5Si13.5Nb3B9Cu1,在100kHz磁导率实部为2672,纳米晶材料平均厚度为20微米,胶层厚度为5微米,纳米晶圆柱体直径b值为9.6mm,圆柱体高度为4mm。
导热胶是由导热灌封胶和环氧树脂组成的混合物,导热灌封胶为双组份硅胶材料;环氧树脂为聚酰胺树脂改性的环氧树脂,导热灌封胶与环氧树脂的质量比为0.7:1。导热胶分布在铁氧体磁板之间,铁氧体磁板之间的间隙为d,d值为0.2mm。
制备方法:
(1e)按照设计尺寸,通过模具设计直接加工带有通孔的铁氧体磁板。
(2e)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜,采用双辊碾压的方式进行裂片处理,再将多层纳米晶带材依靠胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度4mm。
(3e)将步骤(2e)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料沿着厚度方向模切成256个直径为9.6mm的圆柱体,即获得纳米晶圆柱体。
(4e)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得混合均匀的导热胶。
(5e)将步骤(3e)制备的16个纳米晶圆柱体排布并固定于步骤(1e)的铁氧体磁板的通孔中,采用带压力含浸的方式将步骤(4e)中获得的导热胶填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,低温固化处理,获得单个铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构单元。
(6e)重复步骤(5e),获得16个磁屏蔽结构周期单元。
(7e)将多个步骤(6e)获得的磁屏蔽结构周期单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻铁氧体磁板之间的距离为d,采用带压力含浸的方式将导热胶填充至铁氧体磁板之间的间隙中。
(8e)对步骤(7e)制得的磁屏蔽结构进行常温固化处理,最终获得大功率无线充电用铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构。
测试:
纳米晶带材磁导率测试:将纳米晶冲裁成外径18.8mm、内径9.9mm的圆环,用于磁导率测试。测试设备为是德E4990A,测试频率为100kHz。
无线充电效率和温升测试:将复合磁屏蔽结构置于大功率无线充电系统中,测试无线充电系统工作30min后的充电效率,采用测温仪器测试测试磁屏蔽结构表面温度,记录充电前和工作30min后磁屏蔽结构表面的最高温度,计算充电前后的温升,无线充电系统功率为11kW。同时利用天平称量磁屏蔽结构的重量,同时对磁屏蔽结构进行初步的可靠性测试,可靠性包括抗冲击、铁氧体磁板之间、铁氧体磁板与纳米晶圆柱的粘结特性等。
对比实例10
作为实例5的对比实例,区别在于每个单元中铁氧体磁板中开25个通孔,孔径为7.8mm,纳米晶圆柱体的直径为7.4mm,c值11.2mm,其余均与实例5相同。
对比实例11
作为实例5的对比实例,区别在于每个单元中铁氧体磁板中开4个通孔,孔径为18.4mm,纳米晶圆柱体的直径为18mm,c值22.8mm,其余均与实例5相同。
实例5、对比实例10、对比实例11测试结果如图7所示,由测试结果可知,纳米晶圆柱体直径b值需控制在一定范围之内,其过大或过小均会导致整个系统的充电效率下降。
实例6
复合磁屏蔽结构主要包括三部分:铁氧体磁板;纳米晶圆柱;导热单元(导热胶)。复合磁屏蔽结构由16个单元组成。
铁氧体磁板材质为Mn-Zn铁氧体材料,牌号为DMR95,边长a为104.4mm,厚度为4mm,表面和端面平整。铁氧体表面开通孔16个,孔径为10mm,c值为13.2mm。
纳米晶圆柱由160层纳米晶带材和159层胶叠合而成,纳米晶材料成分为Fe73.5Si13.5Nb3B9Cu1,在100kHz磁导率实部为1993,纳米晶材料平均厚度为18微米,胶层厚度为7微米,纳米晶圆柱体直径b值为9.6mm,圆柱体高度为4mm。
导热胶是由导热灌封胶和环氧树脂组成的混合物,导热灌封胶为双组份硅胶材料;环氧树脂为聚酰胺树脂改性的环氧树脂,导热灌封胶与环氧树脂的质量比为1.8:1。导热胶分布在铁氧体磁板之间,铁氧体磁板之间的间隙为d,d值为0.2mm。
制备方法:
(1f)按照设计尺寸,通过模具设计直接加工带有通孔的铁氧体磁板。
(2f)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜,采用双辊碾压的方式进行裂片处理,在将多层纳米晶带材依靠胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度4mm。
(3f)将步骤(2f)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料沿着厚度方向模切成256个直径为9.6mm的圆柱体,即获得纳米晶圆柱体。
(4f)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得混合均匀的导热胶。
(5f)将步骤(3f)制备的16个纳米晶圆柱体排布并固定于步骤(1f)的铁氧体磁板的通孔中,采用带压力含浸的方式将步骤(4f)中获得的导热胶填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,低温固化处理,获得单个铁氧体/纳米晶磁屏蔽结构周期单元。
(6f)重复步骤(5f),获得16个磁屏蔽结构周期单元。
(7f)将多个步骤(6f)获得的磁屏蔽结构周期单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻铁氧体磁板之间的距离为d,采用带压力含浸的方式将导热胶填充至铁氧体磁板之间的间隙中。
(8f)对步骤(7f)制得的磁屏蔽结构进行常温固化处理,最终获得大功率无线充电用铁氧体/纳米晶复合磁屏蔽结构。
测试:
纳米晶带材磁导率测试:将纳米晶冲裁成外径18.8mm、内径9.9mm的圆环,用于磁导率测试。测试设备为是德E4990A,测试频率为100kHz。
无线充电效率和温升测试:将复合磁屏蔽结构置于大功率无线充电系统中,测试无线充电系统工作30min后的充电效率,采用测温仪器测试测试磁屏蔽结构表面温度,记录充电前和工作30min后磁屏蔽结构表面的最高温度,计算充电前后的温升,无线充电系统功率为11kW。同时利用天平称量磁屏蔽结构的重量,同时对磁屏蔽结构进行初步的可靠性测试,可靠性包括抗冲击、铁氧体磁板之间、铁氧体磁板与纳米晶圆柱的粘结特性等。
对比实例12
作为实例6的对比实例,区别在于磁屏蔽结构中的导热胶为纯的导热灌封胶,即双组份硅胶材料,未加入环氧树脂,其余均与实例6相同。
对比实例13
作为实例6的对比实例,区别在于磁屏蔽结构中的导热胶为纯的环氧树脂,即未加入导热灌封胶,其余均与实例6相同。
对比实例14
作为实例6的对比实例,区别在于磁屏蔽结构中的导热胶中的导热灌封胶与环氧树脂的质量比为0.3:1,其余均与实例6相同。
对比实例15
作为实例6的对比实例,区别在于磁屏蔽结构中的导热胶中的导热灌封胶与环氧树脂的质量比为5:1,其余均与实例6相同。
实例6、对比实例12-15测试结果如图8所示,由测试结果可知,导热胶中导热灌封胶含量较低时,磁屏蔽结构的导热特性变差,最终影响了整个系统的充电效率;导热胶中环氧树脂含量较高时,胶的粘结性不够,使得磁屏蔽结构的可靠性降低。
实例7
复合磁屏蔽结构主要包括三部分:铁氧体磁板;纳米晶圆柱;导热单元(导热胶)。复合磁屏蔽结构由16个单元组成。
铁氧体磁板材质为Mn-Zn铁氧体材料,牌号为DMR95,边长a为104.4mm,厚度为4mm,表面和端面平整。铁氧体表面开通孔16个,孔径为10mm,c值为13.2mm。
纳米晶圆柱由160层纳米晶带材和159层胶叠合而成,纳米晶材料成分为Fe73.5Si13.5Nb3B9Cu1,在100kHz磁导率实部为1018,纳米晶材料平均厚度为18微米,胶层厚度为7微米,纳米晶圆柱体直径b值为9.6mm,圆柱体高度为4mm。
导热胶是由导热灌封胶和环氧树脂组成的混合物,导热灌封胶为双组份硅胶材料;环氧树脂为聚酰胺树脂改性的环氧树脂,导热灌封胶与环氧树脂的质量比为2.5:1。导热胶分布在铁氧体磁板之间,铁氧体磁板之间的间隙为d,d值为0.2mm。
制备方法:
(1g)按照设计尺寸,通过模具设计直接加工带有通孔的铁氧体磁板。
(2g)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜,采用双辊碾压的方式进行裂片处理,在将多层纳米晶带材依靠胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度4mm。
(3g)将步骤(2g)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料沿着厚度方向模切成256个直径为9.6mm的圆柱体,即获得纳米晶圆柱体。
(4g)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得混合均匀的导热胶。
(5g)将步骤(3g)制备的16个纳米晶圆柱体排布并固定于步骤(1g)的铁氧体磁板的通孔中,采用带压力含浸的方式将步骤(4g)中获得的导热胶填充至纳米晶圆柱体与铁氧体磁板间的空隙中,低温固化处理,获得单个铁氧体/纳米晶磁屏蔽结构周期单元。
(6g)重复步骤(5g),获得16个磁屏蔽结构周期单元。
(7g)将多个步骤(6g)获得的磁屏蔽结构周期单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻铁氧体磁板之间的距离为d,采用带压力含浸的方式将导热胶3填充至铁氧体磁板之间的间隙中。
(8g)对步骤(7g)制得的磁屏蔽结构进行常温固化处理,最终获得大功率无线充电用铁氧体/纳米晶磁屏蔽结构。
测试:
纳米晶带材磁导率测试:将纳米晶冲裁成外径18.8mm、内径9.9mm的圆环,用于磁导率测试。测试设备为是德E4990A,测试频率为100kHz。
无线充电效率和温升测试:将复合磁屏蔽结构置于大功率无线充电系统中,测试无线充电系统工作30min后的充电效率,采用测温仪器测试测试磁屏蔽结构表面温度,记录充电前和工作30min后磁屏蔽结构表面的最高温度,计算充电前后的温升,无线充电系统功率为11kW。同时利用天平称量磁屏蔽结构的重量,同时对磁屏蔽结构进行初步的可靠性测试,可靠性包括抗冲击、铁氧体磁板之间、铁氧体磁板与纳米晶圆柱的粘结特性等。
对比实例16
作为实例7的对比实例,区别在于磁屏蔽结构中铁氧体磁板之间的距离d为0.05mm,其余均与实例7相同。
对比实例17
作为实例7的对比实例,区别在于磁屏蔽结构中铁氧体磁板之间的距离d为0.6mm,其余均与实例7相同。
实例7、对比实例16、对比实例17测试结果如图9所示,由测试结果可知,铁氧体磁板之间的距离过大或过小均会导致系统充电效率的下降。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于无线充电的复合磁屏蔽结构,其特征在于,包括多个铁氧体磁板、纳米晶结构及导热单元,所述导热单元设于所述铁氧体磁板之间,用于连接各所述铁氧体磁板及用于导热,所述纳米晶结构设于所述铁氧体磁板中;所述纳米晶结构为纳米晶柱体,所述铁氧体磁板上设置有通孔,所述纳米晶柱体设于所述通孔中,所述纳米晶柱体为圆柱体,直径为b,b为8-16mm,所述通孔的孔径为b+0.2mm至b+0.6mm,所述通孔之间的距离c为b+2mm至b+5mm,所述纳米晶柱体与所述通孔的孔壁之间填充导热胶,所述铁氧体磁板的边长为50-150mm,厚度为2.5-5.5mm,相邻的所述铁氧体磁板之间的间隙d为0.1—0.5mm。
2.根据权利要求1所述的用于无线充电的复合磁屏蔽结构,其特征在于,所述纳米晶柱体包括多层依次叠设的纳米晶材料。
3.根据权利要求1所述的用于无线充电的复合磁屏蔽结构,其特征在于,所述铁氧体磁板中设有多个所述纳米晶柱体,多个所述纳米晶柱体呈矩阵式分布。
4.根据权利要求1所述的用于无线充电的复合磁屏蔽结构,其特征在于,所述导热单元的材料包括导热灌封胶和环氧树脂。
5.根据权利要求4所述的用于无线充电的复合磁屏蔽结构,其特征在于,所述导热灌封胶采用硅胶材料,所述环氧树脂采用经聚酰胺树脂改性的环氧树脂。
6.一种用于权利要求1至5任一项所述的用于无线充电的复合磁屏蔽结构的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)加工带有通孔的铁氧体磁板;
(2)将经过退火处理的纳米晶带材进行双面贴膜、裂片处理,再将多层纳米晶带材通过胶层进行黏合叠片,达到预期的厚度h;
(3)将步骤(2)制备的多层纳米晶带材和胶层的复合材料裁切成多个直径为b的圆柱体,获得纳米晶柱体;
(4)按照比例混合并搅拌导热灌封胶和环氧树脂,获得用来形成导热单元的导热胶体;
(5)将步骤(3)制备的纳米晶柱体排布并固定于步骤(1)的铁氧体磁板的通孔中,并将步骤(4)中获得的导热胶体填充至纳米晶柱体与铁氧体磁板间的空隙中,固化处理,获得单个铁氧体磁板与纳米晶柱体复合的磁屏蔽结构单元;
(6)重复步骤(5),获得多个磁屏蔽结构单元;
(7)将多个步骤(6)获得的磁屏蔽结构单元排布并固定在模具或平板上,保证相邻的铁氧体磁板之间的距离为d,将步骤(4)中获得的导热胶体填充至复合单元之间的间隙中,获得复合磁屏蔽结构半成品;
(8)对步骤(7)制得的复合磁屏蔽结构半成品进行固化处理,获得复合磁屏蔽结构。
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