TWI518713B - Soft magnetic powder and its making method and composite material sheet body which can suppress electromagnetic interference - Google Patents

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軟磁性粉體及其製作方法以及可抑制電磁干擾之複合材料薄片體
本發明係關於一種粉體及其製作方法，特別係關於一種軟磁性粉體及其製作方法以及可抑制電磁干擾之複合材料薄片體。
習知電磁干擾抑制體為增加其中軟磁性粉體對高頻電磁波之響應，會對軟磁性粉體作絕緣處理，如我國公開專利第200721962號所揭示之「電磁干擾抑制體、使用該抑制體之電磁障礙抑制方法及射頻識別裝置」，其係於軟磁性粉體表面塗佈樹脂，以增加粉體之絕緣性。然而，上述軟磁性粉體之製作工序繁雜，且樹脂層僅能提供絕緣作用，並無法提供導磁作用，以致粉體之導磁性無法進一步提升，相對地，上述之電磁干擾抑制體之電磁波抑制效果亦會受限。
因此，有必要提供一創新且具進步性之軟磁性粉體及其製作方法以及可抑制電磁干擾之複合材料薄片體，以解決上述問題。
本發明提供一種軟磁性粉體，其組成包括：複數個金屬粒子，各該金屬粒子具有一表面；及複數個鐵氧體粒子，係附著於該等金屬粒子之表面。
本發明另提供一種軟磁性粉體之製作方法，該製作方法包括以下步驟：(a)提供複數個金屬粒子及複數個鐵氧體粒 子，各該金屬粒子具有一表面；(b)將該等金屬粒子及該等鐵氧體粒子放入一研磨設備中；及(c)研磨該等金屬粒子及該等鐵氧體粒子，以使該等鐵氧體粒子附著於該等金屬粒子之表面。
本發明又提供一種可抑制電磁干擾之複合材料薄片體，其包括：一載體；及如上述之軟磁性粉體，係分散於該載體中。
本發明係以鐵氧體粒子取代習知使用之樹脂，而附著於金屬粒子表面之鐵氧體粒子不僅可提供絕緣作用，更具備導磁效果，其功效上可大幅提升軟磁性粉體之導磁性。此外，本發明之製作方法亦大幅簡化粉體之製作工序，其有助於降低粉體之製作成本。
為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明所述目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
請參閱圖1，其係顯示本發明軟磁性粉體之結構示意圖。該軟磁性粉體10之組成包括複數個金屬粒子11及複數個鐵氧體粒子12。各該金屬粒子11具有一表面11a，該等鐵氧體粒子12係附著於該等金屬粒子11之表面11a，較佳地，該等鐵氧體粒子12係附著於該等金屬粒子11之整個表面11a。在本實施例中，該等金屬粒子11之尺寸係大於該等鐵氧體粒子12之尺寸。
在本實施例中，該等金屬粒子11選自如下的一種：純鐵粒子、鐵-矽合金粒子、鐵-鋁-矽合金粒子、鐵-鉻合金粒子、鐵-矽-鉻合金粒子及鐵-鎳合金粒子；而該等鐵氧體粒子12選自如下的一種：錳鋅鐵氧體粒子及鎳鋅鐵氧體粒子。
較佳地，該錳鋅鐵氧體粒子之組成包括：51至55莫耳百分比之三氧化二鐵(Fe2O3)；8至25莫耳百分比之氧化鋅(ZnO)；不可避免之不純物；以及由一氧化錳(MnO)所組成之剩餘部分。而該鎳鋅鐵氧體粒子之組成包括：45至50莫耳百分比之三氧化二鐵(Fe2O3)；17至32莫耳百分比之氧化鋅(ZnO)；小於15莫耳百分比之一氧化銅(CuO)；不可避免之不純物；以及由氧化鎳(NiO)所組成之剩餘部分。
圖2顯示本發明軟磁性粉體之製作方法流程圖。請參閱圖2之步驟S21，提供複數個金屬粒子及複數個鐵氧體粒子，各該金屬粒子具有一表面。在此步驟中，該等金屬粒子選自如下的一種：純鐵粒子、鐵-矽合金粒子、鐵-鋁-矽合金粒子、鐵-鉻合金粒子、鐵-矽-鉻合金粒子及鐵-鎳合金粒子；而該等鐵氧體粒子選自如下的一種：錳鋅鐵氧體粒子及鎳鋅鐵氧體粒子。
請參閱步驟S22，將該等金屬粒子及該等鐵氧體粒子放入一研磨設備中。在此步驟中，該研磨設備係為球磨機。
請參閱步驟S23，研磨該等金屬粒子及該等鐵氧體粒子，以使該等鐵氧體粒子附著於該等金屬粒子之表面。較佳地，該研磨程序係進行至該等鐵氧體粒子附著於該等金 屬粒子之整個表面才停止。
在本實施例中，為進一步提升軟磁性粉體之絕緣性及導磁性，在步驟S23之後，可進行一熱處理步驟，以使該等金屬粒子表面之該等鐵氧體粒子燒結成一堅硬且緻密之表層。
茲以下列實例予以詳細說明本發明，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。
發明例：
將180克鐵粉與15克鎳鋅鐵氧體粉混合後，置於行星式球磨機中進行研磨，研磨數小時後過濾出粉體。本發明所使用之鐵粉皆為高純度之純鐵，除了鐵與氧之外，其他元素含量小於0.02重量百分比。接著，對研磨後的粉體進行熱處理，其係將粉體置於氮氣中以每分鐘10℃的速率升溫至700℃，之後持溫1小時，冷卻後即完成發明例粉體之製作。
比較例1：
將180克鐵粉與15克鎳鋅鐵氧體粉混合後，置於行星式球磨機中進行研磨，研磨數小時後過濾出粉體。研磨後的粉體不進行熱處理，僅將粉體於80℃下烘乾，烘乾後即完成比較例1粉體之製作。
比較例2：
將180克鐡粉置於行星式球磨機中進行研磨，研磨數小時後過濾出粉體。接著，對研磨後的粉體進行熱處理，其係將粉體置於氮氣中以每分鐘10℃的速率升溫至700℃， 之後持溫1小時，冷卻後即完成比較例2粉體之製作。
圖3顯示發明例粉體之電子顯微鏡影像。圖4顯示比較例2粉體之電子顯微鏡影像。上述發明例及比較例1、2之粉體製作完成後，以掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察粉體之形態，其觀察結果如圖3及圖4所示。圖3可見發明例之鐵粒子表面附著大量的鎳鋅鐵氧體粒子；圖4則顯示比較例2之單純鐵粒子影像。
圖5A顯示發明例及比較例之粉體在高頻下之導磁係數分析結果。圖5B顯示發明例及比較例之粉體在高頻下之磁損係數分析結果。分別將發明例及比較例之粉體混於樹脂中做成厚度3 mm之樣品，並以阻抗分析儀(Agilent E4991A)分析該等樣品在高頻(1 MHz~1 GHz)下之磁特性，其分析結果如圖5A及圖5B所示。圖5A之結果顯示，發明例在5 MHz之後的導磁係數μ'明顯優於比較例2及未做退火處理的比較例1；圖5B之結果則顯示，發明例在1 MHz之後的磁損係數(tanθ)同樣優於比較例1及2。綜上所述，表面附著鐵氧體粒子之發明例在經過高溫退火處理後，其高頻磁特性確實可被明顯提升。
請參閱圖6，其係顯示本發明可抑制電磁干擾之複合材料薄片體的結構示意圖。該複合材料薄片體20包括一載體21及上述之軟磁性粉體10。
該載體21係為彈性體，該載體21之材質選自如下的一種：天然橡膠、矽橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠及聚胺酯樹脂。
該軟磁性粉體10係分散於該載體21中，在本實施例中，該軟磁性粉體10之體積含量為30至80%。較佳地，該軟磁性粉體10之體積含量為40至70%。
該複合材料薄片體10之製作方法包括以下步驟：將發明例之軟磁性粉體分散於黏合載體中，以製成一磁性塗料；以刮刀將該磁性塗料塗佈於一支撐基材上，以形成一薄膜；對該薄膜施以20~50 kgf/cm2之壓力，使其密實化；及加熱該薄膜，使其固形為一複合材料薄片體。
圖7顯示本發明複合材料薄片體之電磁干擾抑制性能分析結果。本發明係以無線射頻識別標籤及讀取器驗證該複合材料薄片體之電磁干擾抑制性能，其結果如圖7所示。圖7中S11表示入射波與反射波相對比值的大小，即反射電力的比例，單位為dB。S11出現波谷之頻段即為讀取器與標籤可進行耦合之頻段，亦即讀取器與標籤可利用該頻段之能量進行資料傳輸。
圖7之A線表示標籤在沒有電磁干擾下，標籤與讀取器可利用13.5 MHz之設計頻率進行溝通。B線表示標籤在電磁干擾下，標籤與讀取器無法在原設計頻率下進行耦合及溝通。C線表示標籤在電磁干擾下，藉由在標籤底下設置本發明之複合材料薄片體，可使標籤與讀取器在原設計頻率下重新恢復溝通，證實本發明之複合材料薄片體可有效消除通訊產品所受之電磁干擾。
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明，因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
10‧‧‧軟磁性粉體
11‧‧‧金屬粒子
11a‧‧‧表面
12‧‧‧鐵氧體粒子
20‧‧‧複合材料薄片體
21‧‧‧載體
圖1顯示本發明軟磁性粉體之結構示意圖；圖2顯示本發明軟磁性粉體之製作方法流程圖；圖3顯示發明例粉體之電子顯微鏡影像；圖4顯示比較例2粉體之電子顯微鏡影像；圖5A顯示發明例及比較例之粉體在高頻下之導磁係數分析結果；圖5B顯示發明例及比較例之粉體在高頻下之磁損係數分析結果；圖6顯示本發明可抑制電磁干擾之複合材料薄片體的結構示意圖；及圖7顯示本發明複合材料薄片體之電磁干擾抑制性能分析結果。

Claims (11)

  1. 一種軟磁性粉體之製作方法，包括以下步驟：(a)提供複數個金屬粒子及複數個鐵氧體粒子，各該金屬粒子具有一表面，且該等金屬粒子選自如下的一種：純鐵粒子、鐵-矽合金粒子、鐵-鋁-矽合金粒子、鐵-鉻合金粒子、鐵-矽-鉻合金粒子及鐵-鎳合金粒子；(b)將該等金屬粒子及該等鐵氧體粒子放入一研磨設備中；及(c)研磨該等金屬粒子及該等鐵氧體粒子，以使該等鐵氧體粒子附著於該等金屬粒子之表面。
  2. 如請求項1所述之軟磁性粉體之製作方法，其中在步驟(c)之後，另包括進行一熱處理步驟，以使該等金屬粒子表面之該等鐵氧體粒子燒結成一堅硬且緻密之表層，該熱處理步驟包括將粉體置於氮氣中以每分鐘10℃的速率升溫至700℃。
  3. 如請求項1所述之軟磁性粉體之製作方法，其中該等鐵氧體粒子選自如下的一種：錳鋅鐵氧體粒子及鎳鋅鐵氧體粒子。
  4. 如請求項3所述之軟磁性粉體之製作方法，其中該錳鋅鐵氧體粒子之組成包括：51至55莫耳百分比之三氧化二鐵(Fe2O3)；8至25莫耳百分比之氧化鋅(ZnO)；不可避免之不純物；以及由一氧化錳(MnO)所組成之剩餘部分。
  5. 如請求項3所述之軟磁性粉體之製作方法，其中該鎳鋅鐵氧體粒子之組成包括：45至50莫耳百分比之三氧化二 鐵(Fe2O3)；17至32莫耳百分比之氧化鋅(ZnO)；小於15莫耳百分比之一氧化銅(CuO)；不可避免之不純物；以及由氧化鎳(NiO)所組成之剩餘部分。
  6. 如請求項1所述之軟磁性粉體之製作方法，其中該等鐵氧體粒子係附著於該等金屬粒子之整個表面。
  7. 一種可抑制電磁干擾之複合材料薄片體，包括：一載體；及一軟磁性粉體，係分散於該載體中，該軟磁性粉體之組成包括：複數個金屬粒子，各該金屬粒子具有一表面，且該等金屬粒子選自如下的一種：純鐵粒子、鐵-矽合金粒子、鐵-鋁-矽合金粒子、鐵-鉻合金粒子、鐵-矽-鉻合金粒子及鐵-鎳合金粒子；及複數個鐵氧體粒子，係附著於該等金屬粒子之表面。
  8. 如請求項7所述之複合材料薄片體，其中該載體係為彈性體。
  9. 如請求項7所述之複合材料薄片體，其中該載體之材質選自如下的一種：天然橡膠、矽橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠及聚胺酯樹脂。
  10. 如請求項7所述之複合材料薄片體，其中該軟磁性粉體之體積含量為30至80%。
  11. 如請求項10所述之複合材料薄片體，其中該軟磁性粉體之體積含量為40至70%。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI602126B (zh) * 2014-11-27 2017-10-11 中國鋼鐵股份有限公司 鐵磁性複合粉體及射頻識別標籤
CN105632677A (zh) * 2016-02-18 2016-06-01 南昌大学 一种金属磁粉芯材料及其制备工艺
CN109133895A (zh) * 2018-08-16 2019-01-04 安徽信息工程学院 铁氧体材料
KR20220098126A (ko) * 2019-10-07 2022-07-11 파우더테크 컴퍼니 리미티드 페라이트 분말, 페라이트 수지 복합 재료 및 전자파 쉴드재, 전자 재료 또는 전자 부품
CN111446056A (zh) * 2020-03-31 2020-07-24 江苏普隆磁电有限公司 一种软磁粉材料

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1146926C (zh) * 1997-01-20 2004-04-21 大同特殊钢株式会社 电磁和磁屏蔽用软磁合金粉末,包含该粉末的屏蔽部件
DE10225154B4 (de) * 2002-06-06 2012-06-06 Robert Bosch Gmbh Weichmagnetischer Pulververbundwerkstoff, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
TW200628062A (en) * 2004-12-03 2006-08-01 Nitta Corp Electromagnetic interference suppressor, antenna device, and electron information transfer device
JP2007088316A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Dowa Holdings Co Ltd 磁性粉末および電波吸収体
CN102136331B (zh) * 2010-12-30 2013-04-10 长春工业大学 一种高效软磁复合材料及其制备方法
CN102390987B (zh) * 2011-08-09 2013-06-05 天通控股股份有限公司 一种超低功耗镍锌铁氧体及其制备方法
CN102795849B (zh) * 2012-09-13 2014-10-29 重庆材料研究院 宽温超低损耗锰锌功率铁氧体材料

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