CN1429069A - 一种微波炉用壳体材料 - Google Patents
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Abstract
一种微波炉用壳体材料，用以在保证壳体对微波的防护能力的同时，让可见光穿过该壳体材料，便于观察微波炉里面的食物状况。由单层或多层的金属丝网以及量子阱结构的单层或多层的金属介电多层膜构成，所述的每层金属丝网由单组拉直或多组拉直的金属细丝构成，金属丝网浇铸在玻璃、有机玻璃、聚酯或树脂等透明材料中或者用粘接剂黏贴在透明的衬底材料上，本发明在安全屏蔽微波的同时仍然保持良好的可见光透射的效果，本发明的一个特殊设计是使得金属丝网与金属介电多层膜之间的光学厚度接近微波炉工作波长的1/4倍，此时可以用ITO膜代替金属介电多层膜。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于电磁波屏蔽的材料，尤其是一种用于屏蔽微波炉的电磁波辐射的材料，特别是一种由金属丝网和量子阱对称结构的光学复合薄膜构成的微波炉用壳体材料。
背景技术：
现有的技术中微波炉壳体采用金属板，由于金属板不透明，所以微波炉正面的金属板采用了网眼结构，以便使用者观察里面的食物。微波炉的工作频率在2455兆赫兹，功率大多在700W到1200W之间。优良品质的磁控管产生的微波频率围绕2455兆赫兹位置不超过正负10兆赫兹的范围。微波炉泄漏的国家安全标准为5mw/cm2以内，国内很多厂家的标准在1mw/cm2以内。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是：由于已有技术中的网眼结构的孔径较小，使用者并不能清楚地观察到里面的事物状况，但如果将网眼结构的孔径扩大，则会降低壳体对微波的防护能力。本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：提供一种微波炉用壳体材料，所述的这种壳体材料由单层或多层的金属丝网和量子阱对称结构的单层或者多层的金属介电多层膜构成，其中所述的金属丝网由单组拉直或多组拉直的金属细丝构成，每组金属细丝中的任意两根金属细丝都在同一平面内且彼此平行，不同组的任意两根金属细丝彼此不平行，根据对微波屏蔽和可见光透明的要求，任意一组金属丝中相邻的两根平行金属细丝之间的垂直距离可以小于等于所要求的微波炉工作波长的的1/2倍，1/4倍，1/5倍，1/6倍，1/10倍，1/20倍等等，随着所述的两根平行金属细丝之间的垂直距离的变小，对微波炉工作波长的微波的屏蔽能力提高，工作波长的下限变小，工作频率区间截止频率上限提高，同时可见光的透过率下降，所述的金属细丝的直径在0.02毫米到1.5毫米之间，材料采用导电性能良好的金属或者合金，如金、银、铜、铝、不锈钢等，每根金属细丝两端都达到或者超过相应窗口所在的位置而完全覆盖窗口。
所述的金属介电多层膜由对称放置的两个诱导层和中间的功能层构成，所述的对称放置在功能层两边的诱导层分别为透明的双层介质薄膜衬底，其结构和各层薄膜的排列分别如A1B1和B2A2，其中A1、A2和B1、B2分别代表具有不同折射率的两种透明材料，如硫化锌和氟化镁。每个诱导层的实际厚度在60纳米到500.0纳米之间，两个诱导层的光学厚度可以相同或者不同，两个诱导层中的薄膜的厚度比例可以相同或者不同，所述的功能层的厚度在13.0纳米到1200.0纳米之间，可以由一种、两种或两种以上的介质膜以及金属膜构成；所述的功能层包含至少一层金属介质膜，或者由多层的金属膜、介电或半导体介质膜构成，每层金属膜两边为介电介质膜或者半导体膜，各层金属膜的厚度可以相同也可以不同，各层由相同材料构成的介电介质薄膜或者半导体薄膜的厚度可以相同也可以不同，厚度在13.0纳米到1200.0纳米之间的功能层复合在对称放置的诱导层之间，结构如A1B1CB2A2，前面的A1B1对应一个诱导层，后面的B2A2对应另一个诱导层，中间的C对应单层的金属层或多层的金属层中复合介电介质薄膜或者半导体介质薄膜所构成的功能层，或者两边的诱导层分别和透明的衬底材料复合，复合的方法可以用电子束蒸发或者溅射的方法实现，诱导层与功能层之间、各部分中相邻的各层薄膜之间的复合也可以用电子束蒸发或者溅射的方法实现。
所述的金属丝网对微波有很好的衰减作用，这使得只有相对较小功率的微波泄露辐照到金属介电多层膜上，不至于破坏多层膜，同多层膜一起达到更好的微波屏蔽保护效果。所述的的金属介电多层膜的结构可以让一部分或绝大部分可见光透射的同时屏蔽绝大部分红外辐射、紫外辐射和波长更长的其它电磁波辐射，或者在要求的可见波段高透射的同时屏蔽绝大部分红外辐射、紫外和波长更长的其它电磁波辐射，对于功能层中有多层金属膜的情况，如果要保证在较宽的可见光范围内透射率的起伏较小，高透射区域较宽的特点，在保持金属膜总厚度不变、金属层数不变的条件下，靠近功能层中间的金属膜厚度可以厚一些，同时越靠近两边诱导层的金属膜的厚度越薄，此时包括功能层和两侧的诱导层的整体结构都接近或者达到中心对称。在保持两边诱导层各自的总光学厚度的同时，适当调节各诱导层中两种不同的透明介质的厚度，通过调节可以得到高透射区域内高低透射率的差值不大于平均透射率的3％或者10％以内。本发明所述的两个诱导层也可以分别包含多于一个周期的双层透明薄膜结构，例如ABAB...AB，相应的在功能层另一侧为BABA...BA，或者在功能层中同时掺杂诱导层形成多重量子阱结构，本发明优选两侧的诱导层有相同的周期数和相同的光学总厚度的情况，此时由于多次共振反射效应而更容易得到很宽的可见光区域高透射区域。
本发明中关于金属丝网的优先选择为：至少有两组金属丝互相垂直；复合多层膜中至少有一层金属薄膜与至少一组金属细丝中的至少一根金属细丝导通；复合多层膜中至少有一层金属薄膜与微波炉腔体导通或者接地，这样可能减小或者消除可能产生的涡旋电流。
本发明中金属丝网可以浇铸在一端复合有金属介电多层膜的聚酯、玻璃等透明材料中，或者用透明的粘接剂粘接在复合有金属介电多层膜的透明衬底上。本发明的一个特殊结构为金属介电多层膜和与之最近的一组金属丝之间的光程差(正入射)接近微波炉工作波长的1/4倍，与1/4波长的差由实际材料的参数来决定，使得在最靠近金属丝网的那一层金属膜的表面的电磁场的电场强度的幅度最接近为零而达到防微波的效果。此时也可以用ITO膜来代替金属介电多层膜，使得在ITO膜表面的电磁场的电场强度的幅度最接近为零而达到防微波的效果。
本发明对照已有的技术，在保证可见光区域较好透过特性的同时屏蔽要求的工作波段的微波和更长波长的微波，如用与有光频选择的微波炉则同时能够屏蔽相应的光频电磁波。
附图说明：
图1是本发明的一种微波炉用壳体材料。
图2是本发明的一种微波炉用壳体材料中的量子阱结构的金属介电多层膜中功能层部分的结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示，实现本发明的优选方式是：本发明一种微波炉用壳体材料由单层或多层的金属丝网以及量子阱结构的单层或多层金属介电多层薄膜构成，其中的金属丝网如图1中的4部分所示，由两组互相垂直的铜丝构成，铜丝的直径为0.05毫米，每组铜丝中任意两根相邻的平行铜丝之间的距离为6毫米，两组铜丝之间不直接导通，都浇铸在石英玻璃中，玻璃的一面复合有量子阱结构的单层或多层金属介电多层薄膜，同时在本设计中存在一个前面所述的1/4波长光程的结构，如图1中的5部分所示，在本发明的另一个优选实施例中，将铜丝换为0.06毫米直径的金属银丝，每组银丝中任意两根相邻的平行银丝之间的距离为4毫米，本发明中的多层膜结构由诱导层1、3和功能层2构成，所述的诱导层1、3分别由两层透明介质薄膜A1、B1和B2、A2构成，所述的功能层2采用金属材料，所述的功能层2复合在诱导层1、3之间，所述的功能层2的厚度在13.0纳米到1200.0纳米之间，所述的功能层为单层金属膜，如图2所示，所述的功能层2也可以由多层的金属膜和介电介质膜构成，将所述的功能层复合到所述的诱导层可以采用已有技术中的电子束蒸发或者溅射的方法，在本发明的一个优选实施例中，诱导层1、3中的薄膜A1、A2都采用硫化锌，两者厚度相同，在20纳米到200纳米之间，薄膜B1、B2都采用氟化镁，两者厚度相同，在40纳米到250纳米之间，诱导层1，3对称放置，两诱导层的光学总厚度相同，功能层2采用厚度在13纳米到38纳米的单层金属银膜，在本发明的另一个优选实施例中，其直径在诱导层1、3中的薄膜A1、A2采用硫化锌，两者厚度相同，在20纳米到200纳米之间，薄膜B1、B2采用氟化镁，两者厚度相同，在40纳米到250纳米之间，诱导层1，3对称放置，两诱导层的光学总厚度相同，功能层2采用3层厚度为12纳米到34纳米的金属银膜和2层厚度为50纳米到300纳米的氟化镁薄膜，其排列方式为每两层金属薄膜中间夹一层介质薄膜，其中的关于微波炉工作频率的四分之一波片结构如部分5所示，采用石英玻璃。
Claims (24)
1、一种微波炉用壳体材料，包括金属网层，其特征在于：所述的金属网层由金属丝网和量子阱结构的金属介电多层膜组成，所述的金属丝网的数量为一层或一层以上，所述的金属介电多层膜中至少包含有一层金属膜。
2、如权利要求1所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属网层中至少含有一层所述的金属丝网，任意一层所述的金属丝网由一组或多组拉直的金属细丝构成。
3、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：任意一组所述的金属细丝中的任意两根金属细丝处于同一平面内且彼此平行。
4、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：任意一组所述的金属细丝中的任意一根金属细丝到另一组金属丝所处平面的投影与该组金属丝的取向夹角在大于0小于180度之间。
5、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，特征在于：所述的金属细丝的直径为0.02毫米到1.5毫米。
6、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的任意一组金属细丝中的任意相邻两金属细丝之间的距离在0.2毫米到30毫米之间。
7、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：任意一组所述的金属丝都至少垂直于另一组金属丝。
8、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：任意一组所述的金属丝中相邻且平行的两根金属细丝之间的垂直距离小于等于微波炉工作波长的1/4倍。
9、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：构成所述的金属丝网的材料为金。
10、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：构成所述的金属丝网的材料为银。
11、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：构所述的成金属丝网的材料为铜。
12、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：构成所述的金属丝网的材料为铝。
13、如权利要求2所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：构成所述的金属丝网的材料为不锈钢。
14、如权利要求1所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属介电多层膜与所述的光学薄膜的复合是通过将金属丝浇铸于聚脂材料之中来实现的。
15，如权利要求1所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属丝网于所述的金属介电多层膜的复合是将金属丝网浇铸于树脂材料之中。
16、如权利要求1所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属丝网和所述的金属介电多层膜的复合是将金属丝网浇铸于石英玻璃之中。
17、如权利要求1所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属丝网与所述的金属介电多层膜的复合是将金属丝网和金属介电多层膜粘接到所述的衬底材料的两侧。
18、如权利要求17所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的光学薄膜中至少有一层金属薄膜与至少一组金属细丝中的至少一根金属细丝导通。
19、如权利要求1所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属介电多层膜中的两侧的诱导层光学厚度相同，其实际厚度在60纳米到500纳米之间，所述的功能层复合在对称放置的诱导层之间，其厚度在13纳米到1200纳米之间，结构如A1B1CB2A2，前面的A1B1对应所述的由两层不同的透明介质薄膜构成的一个诱导层，后面的B2A2对应所述的由两层不同的透明介质薄膜构成的另一诱导层，中间的C代表功能层，
20，如权利要求1所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的功能层中掺杂诱导层，形成多层的量子阱结构。
21、如权利要求17所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属介电多层膜和金属丝网的光程为频率2455兆赫兹的微波波长的1/4倍上下5％之内，使得在最靠近金属丝网的那一层金属表面的电磁场的电场强度的幅度最接近为最小。
22、如权利要求21所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属介电多层膜可以采用铟锡氧化物膜或金属丝网。
23、如权利要求21所述的一种微波炉用壳体材料，其特征在于：所述的金属介电多层膜可以采用金属丝网。
24、如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于：所述的金属介电多层膜中至少有一层金属薄膜与微波炉腔体导通或接地。
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|---|---|---|---|
| CN 01139262 CN1429069A (zh) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 一种微波炉用壳体材料 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102795845A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-11-28 | 广东顺祥陶瓷有限公司 | 一种电磁炉用蒸煮瓷器及其生产方法 |
| CN102848610A (zh) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 电磁屏蔽材料 |
| CN113150481A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-23 | 中国电子科技集团公司第三十三研究所 | 一种亚克力浇注丝网屏蔽玻璃及其制备方法 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |