CN202480495U - 一种吸波体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种吸波体，所述吸波体包括可吸收电磁波的吸波材料层，其特征在于，所述吸波体还包括第一绝缘层，其中优选地所述第一绝缘层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯层。根据本实用新型的吸波体可以在满足有效的电磁波吸收效果的同时，大幅度提高耐电压击穿的效果。

Description

一种吸波体

技术领域

本实用新型涉及一种电磁波吸收体，并且具体地，涉及一种耐电压击穿的吸波体。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，电子产业和通信产业也进入了突飞猛进的发展阶段，越来越多的电气电子设备已经被普及在社会的各个角落。由于外观设计与简易携带的需求，电子设备的设计和发展呈现出了向小型化、轻薄化等方面发展的趋势。而这些趋势带来了一个问题，即无论是设备内部还是设备外部，电磁干扰的问题越来越突出。一方面设备内部的电子元器件构成的干扰源会对电磁敏感器件如霍尔开关等构成电磁干扰，使其无法正常工作；另一方面，设备本身所释放出的电磁干扰，会使周围的电子设备工作异常，同时对周围的人体造成伤害。

吸波材料是能够有效地吸收入射电磁波，并通过能量转换将电磁能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。该类材料因其具有优异的电磁波吸收特性，相对优良的绝缘特性，通常被用于直接贴附在有噪声影响的电子元器件上或周边抑制电磁噪声。吸波材料本身不会反射电磁干扰，且散热性能优良，因此不会对电子设备的正常功能构成影响。

由于电子设备的电路集成化程度进一步提高，以及对电子设备小型化的要求进一步提高，出现了印刷电路板(PCB)板载型的变压器。而这类变压器本身(特别是在300-400MHz或以下的频段内)具有较强的磁场干扰存在。考虑到变压器本身附于PCB上，由于通常的屏蔽材料本身具有导电性，有短路的风险，所以在不变更PCB设计的基础上，使用吸波材料贴附在变压器表面是一个快捷且有效的解决方案。

但是变压器本身是一个高电压设备，其瞬间电压极高(业内对变压器附近使用材料的要求为耐电压击穿强度至少达到5KV以上)。现有的解决方案经测试最高耐电压击穿强度只能达到3.9KV。这是因为现有的吸波材料解决方案一般都是将软性铁氧体材料或者铁磁性物质添加到聚合物基体中。这样的材料构造本身不具有很高的耐电压击穿特性，无法满足5KV的耐电压击穿要求。因此目前需要解决的是如何有效地提高吸波材料的耐电压击穿性能。

实用新型内容

对于如何有效地提高吸波材料的耐电压击穿性能的技术问题，本发明人进行了深入细致的研究，并且惊奇地发现，当在吸波材料的单面或双面上复合有由特定材料制成的绝缘层时，可以在使所得到的吸波体满足有效的电磁波吸收效果的同时，大幅度提高其耐电压击穿的效果。

因此，本实用新型提供一种吸波体，所述吸波体包括可吸收电磁波的吸波材料层，所述吸波体还包括第一绝缘层，其中所述第一绝缘层包含有下列材料中的一种或多种：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、玻璃纤维、环氧树脂、绝缘纸。

根据本实用新型的某些实施方案，所述第一绝缘层优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。可选择地，所述第一绝缘层主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，例如，所述第一绝缘层包括一层或多层聚对苯二甲酸乙二醇酯层。

根据本实用新型的某些实施方案，所述吸波体还包括第一内胶粘层和外胶粘层，其中，所述第一绝缘层、第一内胶粘层、吸波材料层、外胶粘层由上而下依次设置。

根据本实用新型的某些实施方案，所述吸波体还包括位于最外部并且与所述外胶粘层邻接的可剥离层。

根据本实用新型的某些实施方案，所述第一绝缘层的厚度为0.025mm至0.25mm。

根据本实用新型的某些实施方案，所述吸波体的总厚度为0.175mm至1.30mm。

根据本实用新型的某些实施方案，所述第一内胶粘层和所述外胶粘层由丙烯酸类压敏胶粘剂形成。

根据本实用新型的某些实施方案，在所述吸波材料层和所述外胶粘层之间还依次安置有第二内胶粘层和第二绝缘层。这样，通过在吸波体中设置包含有第一绝缘层和第二绝缘层的两层绝缘层，可大大提高吸波体的耐电压的能力。

根据本实用新型的某些实施方案，所述第二绝缘层主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯制备而成。

根据本实用新型的某些实施方案，所述第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均为0.025mm至0.25mm。

根据本实用新型的某些实施方案，所述吸波体的总厚度为0.2mm至1.55mm。

根据本实用新型的某些实施方案，所述第二内胶粘层由丙烯酸类压敏胶粘剂形成。

所述第一绝缘层是具有优异的绝缘性能的用于加强所得到的吸波体的耐电压击穿性能的层。具体来说，所述第一绝缘层具有下列材料中的一种或多种：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、玻璃纤维、环氧树脂、绝缘纸。当然，第一绝缘层还可包含其它物质。比如当由PVC为主要原料制备第一绝缘层时，可以添加一些具有较好机械强度的物质如短纤维来增强制备的第一绝缘层的强度。

本实用新型的发明人通过大量理论研究和实验发现，包含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的第一绝缘层具有较佳的机械强度、耐压性能和绝缘性能，从而最终制备的吸波体在满足有效的电磁波吸收效果的同时具有更佳的耐电压击穿效果。对PET的具体性质(例如，分子量、玻璃化转变温度、拉伸强度等)没有特别限制，只要其是可以加强耐电压击穿性质的材料即可。用于包含聚对苯二甲酸乙二醇酯的第一绝缘层，可商购的具体实例为：新科光电公司生产的Shinpex聚酯薄膜。

在某些实施方案中，第一和第二绝缘层优选地分别通过所述第一内胶粘层和第二内胶粘层与吸波材料层粘合在一起。在有些实施方案中，第一和第二绝缘层也可通过其他方式与吸波材料层分别固定在一起，如通过钮钉连结在一起。

在某些实施方案中，所述外胶粘层虽然是与可剥离层粘合在一起的，但所述外胶粘层在本实用新型的吸波体处于使用状态时其主要作用是将吸波体与其它待保护的物体结合在一起进而使吸波体能至少部分吸收该物体所发出的电磁波。在其他实施例中本实用新型的吸波体也可通过其他方式与其它待保护的物体结合在一起。

在某些实施方案中，所述第一内胶粘层、第二内胶粘层和所述外胶粘层分别由粘合剂材料制成。对粘合剂材料没有特别限制，只要其可以将绝缘层和吸波材料层、吸波体和其它待保护的物体/可剥离层紧密地粘合在一起即可。优选地，所述第一内胶粘层、第二内胶粘层和所述外胶粘层分别由丙烯酸类压敏胶粘剂形成。所述第一内胶粘层、第二内胶粘层和所述外胶粘层可以通过常规的涂覆工艺制备。丙烯酸类压敏胶粘剂包括选自下列材料中的一种或多种的丙烯酸类压敏胶：丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯-2-乙基己酯、甲基丙烯酸和马来酸酐等等。丙烯酸类压敏胶粘剂的可以商购的产品包括3M 55256牌号，467牌号，468牌号的丙烯酸类压敏胶。

在本实用新型的具体实施方案中，在吸波体中采用吸波材料层来吸收电磁波。对所述吸波材料没有特别限制，其优选是铁氧体及软磁性金属混合在聚乙烯基材中形成的电磁波吸收材料，其在30MHz-3GHz频段具有优异的电磁吸收性能。这种吸波材料的具体实例包括铁氧体或软磁性金属为填料填充聚合物基体如聚乙烯等的复合型吸波材料。吸波材料的可以商购的产品包括下列：3M公司AB5000HF系列吸波材料或3M AB7000HF系列吸波材料。

在某些实施方案中，所述可剥离层是在吸波体的使用前可以从其剥离的层，其可以有效地保护吸波体所附着的外胶粘层在应用前不会被环境中的脏污所污染而带来粘性的大幅度降低。所述可剥离层优选是涂覆硅油的牛皮纸类型。用于形成该可剥离层的产品的实例包括：3M 4026离型纸、乔维公司S-10离型纸等。

为了达到比较理想的防止电压击穿的目的，在根据本实用新型的吸波体中使用的第一绝缘层的厚度优选为0.025mm至0.25mm。所述厚度可以根据耐电压击穿的吸波体的实际构造以及具体的电磁波吸收效能的需要的而适当地选择。

在一个实施方案中，所述耐电压击穿的吸波体的总厚度为0.175mm至1.30mm。所述厚度可以根据耐电压击穿的吸波体的实际构造以及具体的电磁波吸收效能的需要的而适当地选择。

所述第二绝缘层是具有优异的绝缘性能的用于加强所得到的吸波体的耐电压击穿性质的层。所述第二绝缘层包括下列材料中的一种或多种：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、玻璃纤维、环氧树脂、绝缘纸。其中，从所获得的吸波体在满足有效的电磁波吸收效果的同时的耐电压击穿效果来看，优选使用主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制备第二绝缘层。对PET的具体性质(例如，分子量、玻璃化转变温度、拉伸强度等)没有特别限制，只要其是可以加强耐电压击穿性质的材料即可。用于PET层的聚对苯二甲酸乙二醇酯的具体可商购实例为：新科光电公司生产的Shinpex聚酯薄膜。该第二绝缘层可以采用与以上所述的第一绝缘层相同的材料(PET)制成。

在具有第二绝缘层和第二内胶粘层的根据本实用新型的吸波体中使用的第一绝缘层的厚度优选为0.025mm至0.25mm，而所述第二绝缘层的厚度优选为0.025mm至0.25mm。所述厚度可以根据耐电压击穿的吸波体的实际构造以及具体的电磁波吸收效能的需要的而适当地选择。

在具有第二绝缘层和第二内胶粘层的具体实施方案中，所述吸波体的总厚度优选地为0.2mm至1.55mm。所述厚度可以根据耐电压击穿的吸波体的实际构造以及具体的电磁波吸收效能的需要的而适当地选择。

根据本发明人进行的实验验证结论，本实用新型的吸波体可以在满足有效的电磁波吸收效果的同时，大幅度提高耐电压击穿的效果。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施方案的吸波体的结构示意图；

图2是根据本实用新型的另一个实施方案的吸波体的结构示意图。

附图中的附图标记表示如下：

1-第一绝缘层，2-第一内胶粘层，3-吸波材料层，4-外胶粘层，5-可剥离层，6-第二内胶粘层，7-第二绝缘层

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述，但是本实用新型不限于所述具体实施例。

实施例1

图1为根据实施例1所得到的吸波体10的结构示意图，吸波体10包括由上而下依次设置的第一绝缘层1、第一内胶粘层2、吸波材料层3、外胶粘层4和可剥离层5。

该吸波体10通过下列方法制备：

将新科光电公司生产Shinpex聚酯薄膜用于本实施例吸波体10的第一绝缘层1。

将3M双面压敏胶膜467用作本实施例吸波体10的第一内胶粘层2。通常3M双面压敏胶膜467的两面上均具有离型纸，该离型纸起保护作用，可防止压敏胶膜不被污染物所污染。

将3M吸波材料AB5020HF用作本实施例吸波体10的吸波材料层3。通常该3M吸波材料AB5020HF的一面依次附有一层丙烯酸类压敏胶和离型纸。在此情形下，该层丙烯酸类压敏胶可用作本实施例吸波体10的外胶粘层4，该离型纸可用作本实施例吸波体10的可剥离层5。

首先将3M双面压敏胶膜467(也即第一内胶粘层2)其中的一面离型纸去除，用机械压合的方式，使3M双面压敏胶膜467压合在3M吸波材料AB5020HF(也即对应吸波材料层3、外胶粘层4和可剥离层5)的未附丙烯酸类压敏胶的表面。在复合过程中，应注意避免出现气泡，褶皱等不良现象。将复合好的半成品再次剥离3M双面压敏胶膜467的另一面离型纸，然后用新科光电公司生产Shinpex聚酯薄膜(也即第一绝缘层1)相压合。最终制备得到一种高耐电压吸波材料10。在得到的吸波体10中，所述第一绝缘层1的厚度为0.03mm，而所述耐电压击穿的吸波体10的总厚度为0.31mm。

实施例2

在该实施例中获得具有如图2中所示的结构的吸波体20，所述吸波体20与图1中所示的耐电压击穿的吸波体10相比还包括第二绝缘层7和第二内胶粘层6，即，包括由上而下依次安置的第一绝缘层1、第一内胶粘层2、吸波材料层3、第二内胶粘层6、第二绝缘层7、外胶粘层4和可剥离层5。

本实施例吸波体20的第一绝缘层1和第二绝缘层7采用新科光电公司生产的Shinpex聚酯薄膜。

将3M双面压敏胶膜467分别用作本实施例吸波体20的第一内胶粘层2和外胶粘层4。通常3M双面压敏胶膜467的两面上均具有离型纸，该离型纸起保护作用，可防止压敏胶膜不被污染物所污染。该离型纸可用作本实施例吸波体20的可剥离层5。

将3M吸波材料AB5020HF用作本实施例吸波体20的吸波材料层3。通常该3M吸波材料AB5020HF的一面依次附有一层丙烯酸类压敏胶和离型纸。在此情形下，该层丙烯酸类压敏胶可用作本实施例吸波体20的第二内胶粘层6。

该吸波体20可通过下列方法制备：首先将3M双面压敏胶膜467(第一内胶粘层2)其中的一面离型纸去除，用机械压合的方式，使3M双面压敏胶膜467压合在3M吸波材料AB5020HF(对应吸波材料层3、第二内胶粘层6)的未附丙烯酸类压敏胶的表面。在复合过程中，避免出现气泡，褶皱等不良现象。将复合好的半成品再次剥离3M双面压敏胶膜467的另一面离型纸，与用新科光电公司生产Shinpex聚酯薄膜(用于第一绝缘层1)相压合。然后，剥离3M吸波材料AB5020HF所附丙烯酸类压敏胶的离型纸，通过其丙烯酸类压敏胶(也即第二内胶粘层6)与新科光电公司生产的Shinpex聚酯薄膜(也即第二绝缘层7)相压合。压合完成后，在新科光电公司生产Shinpex聚酯薄膜另一侧贴合3M双面压敏胶膜467(用于第二内胶粘层4)。如果3M双面压敏胶膜467的表面上没有附带离型纸，则在3M 467压敏胶膜附合3M 4026离型纸(也即可剥离层5)。最终制备得到吸波材料20。在得到的吸波体20中，所述第一绝缘层1的厚度为0.03mm，所述第二绝缘层7的厚度为0.03mm，而所述吸波体20的总厚度为0.37mm。

为了验证根据本实用新型实施例得到的吸波体的技术效果，本发明人采用击穿电压测试方法对上述实施例1和实施例2中得到的吸波体10和20以及作为对比的吸波材料进行了测试。

具体测试方法参考ASTM D149-97a固体电绝缘材料在工频电源下击穿电压及介电击穿强度的标准测试方法。

测试例

根据上述击穿电压测试方法，分别对实施例1和实施例2中得到的吸波体10和20以及作为对照的厚度为0.25mm的吸波材料(3M公司AB5020HF吸波材料)的各自9个样品进行耐击穿电压测试。具体结果显示在表1中。

表1

由以上比较可知，对于包括有由PET制备的单个绝缘层的吸波体10(实施例1)，其可以耐受6.95KV以上、最高可达7.98KV的电压。对于包括有由PET制备的两个绝缘层的吸波体20(实施例2)，可以耐受7.73kV以上、最高可达9.7KV的电压。完全能够满足PCB板上变压器5KV的设计余量。通过相应的耐电压击穿效能换算公式(绝缘破坏强度＝击穿电压/材料厚度)，最低值也可达到22KV/mm，与在专利CN 1926936A中所批露的最大绝缘破坏强度10KV/mm相比也有大幅度的提高。

Claims (10)

1.一种吸波体，包括可吸收电磁波的吸波材料层，其特征在于，所述吸波体还包括第一绝缘层。

2.根据权利要求1所述的吸波体，其特征在于，所述第一绝缘层包括一层或多层聚对苯二甲酸乙二醇酯层。

3.根据权利要求1或2所述的吸波体，其特征在于，所述吸波体还包括第一内胶粘层和外胶粘层，其中所述第一绝缘层、第一内胶粘层、吸波材料层、外胶粘层由上而下依次设置。

4.根据权利要求3所述的吸波体，其特征在于，所述吸波体还包括位于最外部并且与所述外胶粘层邻接的可剥离层。

5.根据权利要求1或2所述的吸波体，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度为0.025mm至0.25mm。

6.根据权利要求1或2所述的吸波体，其特征在于，所述吸波体的总厚度为0.175mm至1.30mm。

7.根据权利要求3所述的吸波体，其特征在于，在所述吸波材料层和所述外胶粘层之间还依次安置有第二内胶粘层和第二绝缘层。

8.根据权利要求7所述的吸波体，其特征在于，所述第二绝缘层包括一层或多层聚对苯二甲酸乙二醇酯层。

9.根据权利要求7所述的吸波体，其特征在于，所述第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均为0.025mm至0.25mm。

10.根据权利要求7所述的吸波体，其特征在于，所述吸波体的总厚度为0.2mm至1.55mm。 

Images