CN212278711U - 宽幅电磁屏蔽材料 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电磁屏蔽材料的技术领域，提供一种宽幅电磁屏蔽材料，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、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粘结层贴合。本实用新型采用非晶、纳米晶软磁合金带材与良导体箔相复合，对电磁场的屏蔽效果大幅增强；相较于现有的非晶纳米晶屏蔽材料，本实用新型具有更大的宽度，并有效降低了漏磁。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁屏蔽材料的技术领域，更确切地说涉及一种宽幅电磁屏蔽材料。
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电磁屏蔽材料。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种以非晶、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。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种宽幅电磁屏蔽材料，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、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粘结层贴合。
优选的，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。
优选的，所述的电磁屏蔽层还包括至少一层宽幅的软磁合金薄片层，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。采用此结构，能进一步降低漏磁，提升大尺寸、宽幅电磁屏蔽场合的屏蔽效果。
与现有技术相比，本实用新型的宽幅电磁屏蔽材料有以下优点：采用导磁性优异的非晶、纳米晶软磁合金带材拼接成层作为电磁屏蔽层的主材料，并复合至少一层宽幅更大、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磁场和电场产生良好的屏蔽效果，与现有技术的非晶、纳米晶屏蔽材料相比，(1)在有效屏蔽磁场的同时，对电场的屏蔽效果也大幅提升；(2)通过软磁合金带材拼接层之间的错位堆叠，并且优选地再复合至少一层宽幅的软磁合金薄片层，使得本实用新型的电磁屏蔽材料在具有更大宽度的同时，有效降低了漏磁，大幅提升大尺寸、宽幅电磁屏蔽场合的屏蔽效果和应用体验。另外根据实际的应用场景选择电磁屏蔽层内的材料组成，可以增加本实用新型的宽幅电磁屏蔽材料的商用品类，提高市场竞争力。
附图说明
图1为本实用新型的宽幅电磁屏蔽材料的实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型的宽幅电磁屏蔽材料的实施例2的结构示意图。
图3为本实用新型的宽幅电磁屏蔽材料的实施例3的结构示意图。
图4为本实用新型的宽幅电磁屏蔽材料的实施例4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，2-3、双面胶，2-4、良导体材料层。
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。
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：该宽幅电磁屏蔽材料宽度为220mm，厚度为115μm，其层状结构如图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、一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。双面胶的厚度为10μm。
保护膜1采用PET膜，厚度为10μm，宽度为220mm。PET膜具有防水性好、延展性好、轻薄的特点，能够防止内部的电磁屏蔽材料被氧化或腐蚀从而影响电磁屏蔽效能。
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220mm。本实施例采用一层非晶合金带材，贴合于上保护膜1和软磁合金带材拼接层2-2之间。宽幅软磁合金薄片层2-1也可用硅钢片或坡莫合金。
软磁合金带材的拼接层2-2采用4条厚度均为20μm的Fe-Si-B-Nb-Cu纳米晶合金带材拼接而成。4条纳米晶带材平行排列铺成一层220mm宽的拼接层，带材之间的缝隙宽度为0-50μm。纳米晶合金带材，在50Hz-100kHz频率范围内的相对磁导率高达10000以上，具有目前软磁材料中最高的磁导率，比硅钢和非晶合金带材更具优势，同时纳米晶合金带材的饱和磁感应强度达到1.2T以上，比坡莫合金也更具优势，是对电磁场进行屏蔽的理想材料。而且，纳米晶带材是薄片材料，单层厚度在30μm以下，具有良好的柔韧性，选用多层纳米晶合金带材制成的电磁屏蔽材料通常具有柔韧、轻薄等优点。
良导体材料层2-4采用铝箔，厚度为10μm，宽度为220mm。铝箔延展性好，韧性高，便于加工且轻质，且箔片是薄片材料，对电磁屏蔽材料的整体厚度和重量的影响也极小。本实施例采用一层铝箔，贴合于纳米晶合金带材拼接层下端，进一步增强对电场的屏蔽效果。
实施例2：该宽幅电磁屏蔽材料宽度为150mm，厚度为240μm，其层状结构如图2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。双面胶的厚度为10μm。
保护膜1采用PET膜，厚度为10μm，宽度为150mm。PET膜具有防水性好、延展性好、轻薄的特点，能够防止内部的电磁屏蔽材料被氧化或腐蚀从而影响电磁屏蔽效能。
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。本实施例共采用2层非晶合金带材，贴合于上保护膜1和四层软磁合金带材拼接层2-2之间。宽幅软磁合金薄片层2-1也可用硅钢片或坡莫合金片。
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。3条纳米晶带材平行排列铺成一层150mm宽的拼接层，带材之间的缝隙宽度为0-50μm，如图2中所示，相邻拼接层的纳米晶带材之间错位重叠，同一拼接层内纳米晶带材之间的缝隙均被相邻拼接层内的纳米晶带材所覆盖。
良导体材料层2-4采用铝箔，厚度为10μm，宽度为150mm。铝箔延展性好，韧性高，便于加工且轻质。本实施例采用一层铝箔，贴合于纳米晶合金带材拼接层下端。
实施例3：该宽幅电磁屏蔽材料宽度为150mm，厚度为240μm，其层状结构如图3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。双面胶的厚度为10μm。
保护膜1采用PET膜，厚度为10μm，宽度为150mm。PET膜具有防水性好、延展性好、轻薄的特点，能够防止内部的电磁屏蔽材料被氧化或腐蚀从而影响电磁屏蔽效能。
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。如图3所示，本实施例共采用2层非晶合金带材，第一层宽幅非晶合金带材层贴合于上保护膜1和两层软磁合金带材拼接层2-2之间，第二层宽幅的非晶合金带材层穿插叠合在四层软磁合金带材拼接层2-2之间，上下各两层软磁合金带材拼接层2-2。所述宽幅软磁合金薄片层2-1也可用硅钢片或坡莫合金片。
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。3条纳米晶带材平行排列铺成一层150mm宽的拼接层，带材之间的缝隙宽度为0-50μm，如图3中所示，本实施例中共设置4层纳米晶合金带材拼接层，第二层和第三层纳米晶合金带材拼接层中间穿插一层宽幅非晶合金带材层2-1，第一、二层纳米晶合金带材拼接层和第三、四层纳米晶合金带材拼接层分别相邻贴合，相邻拼接层的纳米晶带材之间错位重叠，同一拼接层内纳米晶带材之间的缝隙均被相邻拼接层内的纳米晶带材所覆盖。
良导体材料层2-4采用铝箔，厚度为10μm，宽度为150mm。铝箔延展性好，韧性高，便于加工且轻质。本实施例采用一层铝箔，贴合于纳米晶合金带材拼接层下端。
实施例4：该宽幅电磁屏蔽材料宽度为150mm，厚度为240μm，其层状结构如图4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、一层宽幅软磁合金薄片层2-1、一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。双面胶的厚度为10μm。
保护膜1采用PET膜，厚度为10μm，宽度为150mm。PET膜具有防水性好、延展性好、轻薄的特点，能够防止内部的电磁屏蔽材料被氧化或腐蚀从而影响电磁屏蔽效能。
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。如图4所示，本实施例共采用2层非晶合金带材，第一层宽幅非晶合金带材层贴合于上保护膜1和两层软磁合金带材拼接层2-2之间，第二层宽幅非晶合金带材层穿插叠合在第二层软磁合金带材拼接层2-2和第三层软磁合金带材拼接层2-2之间。所述宽幅软磁合金薄片层2-1也可用硅钢片或坡莫合金片。
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。3条纳米晶带材平行排列铺成一层150mm宽的拼接层，带材之间的缝隙宽度为0-50μm，如图4中所示，本实施例中共设置4层纳米晶合金带材拼接层，第二层和第三层纳米晶合金带材拼接层之间穿插一层宽幅非晶合金带材层2-1，第三层和第四层纳米晶合金带材拼接层之间穿插一层良导体材料层2-4，第一、二层纳米晶合金带材拼接层相邻贴合，相邻拼接层的纳米晶带材之间错位重叠，同一拼接层内纳米晶带材之间的缝隙均被相邻拼接层内的纳米晶带材所覆盖。
良导体材料层2-4采用铝箔，厚度为10μm，宽度为150mm。铝箔延展性好，韧性高，便于加工且轻质。本实施例采用一层铝箔，且穿插叠合在两层软磁合金带材的拼接层之间。
以上仅为本实用新型的几个具体实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。
Claims (4)
1.一种宽幅电磁屏蔽材料，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一层软磁合金带材的拼接层、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粘结层贴合。
2.根据权利要求1所述的宽幅电磁屏蔽材料，其特征在于，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。
3.根据权利要求2所述的宽幅电磁屏蔽材料，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的宽幅电磁屏蔽材料，其特征在于，所述的电磁屏蔽层还包括至少一层宽幅的软磁合金薄片层，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。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |