[發(fā)明專(zhuān)利]一種鐵基非晶磁芯材料、納米晶磁芯、導(dǎo)磁片及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310213962.4
• 申請(qǐng)日: 2023-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116130195A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張博峻;賀愛(ài)娜;董亞強(qiáng);黎嘉威
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01F1/153
• 分類(lèi)號(hào): H01F1/153;H01F3/00;H01F41/02;H01F7/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵基非晶磁芯材料,分子式為Fe_aSi_bB_cM_dNb_eCu_f，其中a+b+c+d+e+f＝100，M為Mo、Mn、P和V中的至少一種，d或e均不超過(guò)3at％。本發(fā)明還公開(kāi)了一種納米晶磁芯、導(dǎo)磁片的制備方法，納米晶磁芯由鐵基非晶磁芯材料制備的磁芯經(jīng)過(guò)三步熱處理和磁場(chǎng)熱處理制備而成；納米晶導(dǎo)磁片由納米晶磁芯經(jīng)過(guò)受力均勻分布的碎磁工藝和多層貼合工藝制備而成。本發(fā)明還公開(kāi)了由上述方法制備得到的納米晶磁芯和導(dǎo)磁片。本發(fā)明選擇的磁芯材料兼具高的磁導(dǎo)率和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，制備得到的納米晶磁芯和導(dǎo)磁片的高頻磁性能優(yōu)異，可實(shí)現(xiàn)小型化生產(chǎn)，拓寬了電力電子器件的產(chǎn)品市場(chǎng)和應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁性功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種鐵基非晶磁芯材料、納米晶磁芯、導(dǎo)磁片及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線充電的快速發(fā)展，無(wú)線充電產(chǎn)品領(lǐng)域朝著高充電效率，低損耗，充電過(guò)程中發(fā)熱低，充電感應(yīng)距離增大的方向發(fā)展。但發(fā)展過(guò)程中也遇到了很多技術(shù)性難題，如無(wú)法有效提高充電效率、成本偏高、有效充電距離過(guò)短。想得到較高的充電效率，并且減小充電時(shí)電磁場(chǎng)對(duì)手機(jī)的影響，那么就要用導(dǎo)磁片進(jìn)行電磁屏蔽。

無(wú)線充電模組主要由導(dǎo)磁片和充電線圈兩大部分組成。導(dǎo)磁片的作用就是隔絕電磁波，阻止金屬等材料吸收發(fā)射端設(shè)備發(fā)出的電磁波并產(chǎn)生反方向的磁場(chǎng)。在手機(jī)無(wú)線充電接收端中，如果沒(méi)有導(dǎo)磁片，無(wú)線充電設(shè)備就無(wú)法完成近距離充電工作。

以智能手機(jī)為例，我們的手機(jī)內(nèi)部會(huì)安裝一個(gè)電池，當(dāng)發(fā)射線圈發(fā)射出來(lái)的磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)電池時(shí)，電池里面的金屬就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，通常叫做“渦流”。這個(gè)渦流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)跟發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，抵消掉發(fā)射線圈形成的磁場(chǎng)，使得接收線圈接收到的感應(yīng)電壓下降；并且該渦流會(huì)轉(zhuǎn)變成熱量，使得手機(jī)電池非常熱，也影響了電池的充電效率。

為了實(shí)現(xiàn)手機(jī)的高效無(wú)線傳輸，通常在電力接收線圈和手機(jī)電池之間放置一個(gè)隔絕電磁波的裝置，用于阻擋磁力線，避免磁力線到達(dá)電池內(nèi)。原先常規(guī)的導(dǎo)磁片所選用的材料是高磁導(dǎo)率的鐵氧體，但是后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，Qi充電標(biāo)準(zhǔn)中的充電頻率范圍在100-200kHz之間，此區(qū)間使用非晶、納米晶材料作為導(dǎo)磁片的效果優(yōu)于鐵氧體。

雖然非晶、納米晶導(dǎo)磁片相較鐵氧體導(dǎo)磁片具有更高的磁導(dǎo)率，高磁感應(yīng)強(qiáng)度，低電阻，低損耗，充電過(guò)程中的低發(fā)熱量，高充電效率等特點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用于無(wú)線充電領(lǐng)域，但是目前仍然需要進(jìn)一步減少渦流損耗，降低充電過(guò)程中的發(fā)熱量。

授權(quán)公告號(hào)為US?20070229346?B的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種制造電磁導(dǎo)磁片的方法，該方法將電磁導(dǎo)體粉末與天然橡膠/人工橡膠混合制成較薄的具有良好柔韌性的電磁導(dǎo)磁片，但該方法只對(duì)單層電磁導(dǎo)磁片的制備方法進(jìn)行了介紹，沒(méi)有公開(kāi)對(duì)電磁導(dǎo)磁片進(jìn)行優(yōu)化處理的方法。

授權(quán)公告號(hào)為CN?104011814?B的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種無(wú)線充電器用磁場(chǎng)屏蔽片，該導(dǎo)磁片包括：至少一層的薄板磁性片，由分離為多個(gè)細(xì)片的非晶帶材形成；保護(hù)膜，通過(guò)第一粘結(jié)層粘結(jié)于上述薄板磁性片的一面；雙面膠帶，通過(guò)設(shè)置于一側(cè)面的第二粘結(jié)層粘結(jié)于上述薄板磁性片的另一面；上述多個(gè)細(xì)片之間的縫隙由上述第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層的一部分填充，以使上述多個(gè)細(xì)片絕緣。但該方法的弊端是保護(hù)膜影響外觀和性能，導(dǎo)磁片厚度過(guò)大，而且無(wú)法支持大功率。

授權(quán)公告號(hào)為CN?104900383?B的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種電磁導(dǎo)磁片的制備方法，該方法包括對(duì)磁性薄片進(jìn)行熱處理、雙面膠粘合、裂紋化處理、浸膠處理以及烘干固化處理步驟。該方法以浸膠處理的方式對(duì)裂紋化處理后的磁性薄片進(jìn)行絕緣處理，每層磁性薄片之間有由所述絕緣處理形成的防護(hù)薄膜。該方法以液體浸膠的方式將絕緣介質(zhì)填充到電磁屏蔽片的裂紋中，提高了絕緣性。但該方法對(duì)電磁屏蔽片的性能提升有限，且成本較高。