一种新型纳米晶复合材料及其制备工艺制造技术

技术编号:14361102 阅读:69 留言:0更新日期:2017-01-09 04:19
本发明专利技术公开了一种新型纳米晶复合材料,包括:所述纳米晶复合材料是通过将不同粒度的铁基纳米晶软磁合金和/或不同粒度的软磁合金经钝化、偶联以及绝缘包覆处理后涂覆在PET基材、纳米晶带材或吸波材基材上制成;或者通过将不同粒度的铁基纳米晶软磁合金和/或不同粒度的软磁合金经钝化、偶联以及绝缘包覆处理后贴合在纳米晶带材和吸波材基材上制成纳米晶带材。本发明专利技术公开了一种新型纳米晶复合材料的制备工艺,包括基础材料的制备及处理以及纳米晶复合材料的制备。本发明专利技术提供的新型纳米晶复合材料厚度超薄化且厚度可控、频率范围宽、均匀性以及性能稳定性高、吸波性能强,且提供了多种简单易行的制备工艺,灵活性大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性材料、吸波材料
,更具体地说,本专利技术涉及一种新型纳米晶复合材料及其制备工艺
技术介绍
近场通讯(NFC)技术,由于可以实现电子设备(如手机、计算机和支付终端等)之间便捷、快速、安全的近距离无线通信,可应用于手机支付、公交、门禁等众多领域,近年来得到广泛的关注和发展。目前NFC系统的主要通信频率为13.56MHz,NFC天线通常要在含有金属壳、线路板或者电池包装等复杂的金属环境中使用,在交变磁场下会在金属表面形成涡流,产生一个与载波方向相反的磁场而衰减载波信号,使读卡器读写距离缩短,甚至无法识别电子标签信号。电磁屏蔽片具有高磁导、低损耗特性,能防止载波信号进入金属层而产生衰减损耗,可有效降低金属对磁场的影响,从而保证系统的正常通讯和足够的读写距离。日本的TDK、NEC,韩国的Amotech,美国3M等国际知名公司均开发出电磁屏蔽片并已推向市场。可用于电磁屏蔽片制备的软磁材料主要有高导磁软磁合金和软磁铁氧体由于Snoek极限的限制,铁氧体材料在MHz的高频段进一步提高磁导率有较大困难。金属软磁材料具有高饱和磁化强度,形貌可控,扁平片状颗粒能突破Snoek极限,获得高频高磁导率。纳米晶具有高频高磁导率、低损耗的特性,传统软磁材料粉末(如Fe-Si-Al)具有高频低损耗、吸波性能好等优点,但是传统的单一品种的磁片制备工艺,很难一次制备超薄和柔性磁片,但传统单一品种磁片的应用范围较窄,且传统磁片制备工艺单一、灵活性低、选择性小。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供了一种新型纳米晶复合材料,该纳米晶复合材料可作为吸波材料,满足电子材料领域对磁性材料的超薄化、宽频化的整体要求,通过调整铁基纳米晶软磁合金和软磁合金的颗粒度、配比浓度及涂覆厚度,可以得到不同波段的吸波涂料,具有频带宽,涂层簿,分散性能良好,吸波性能强,质量稳定可控的优点。本专利技术还有一个目的是提供了一种新型纳米晶复合材料的制备工艺简单易行,且制备的纳米晶复合材料可满足不同吸波性能要求。为了实现上述目的,本专利技术提供了一种新型纳米晶复合材料,其包括:所述纳米晶复合材料是通过将不同粒度的铁基纳米晶软磁合金和/或不同粒度的软磁合金经钝化、偶联以及绝缘包覆处理后涂覆在PET基材、纳米晶带材或吸波材基材上制成;或者通过将不同粒度的铁基纳米晶软磁合金和/或不同粒度的软磁合金经钝化、偶联以及绝缘包覆处理后贴合在纳米晶带材和吸波材基材上制成。本专利技术还提供了一种新型纳米晶复合材料的制备工艺,包括:基础材料的制备及处理:以铁基纳米晶软磁合金和软磁合金为原料,分别对其进行破碎并筛分成不同粒度的粉末、对不同粒度的粉末进行混合、对混合后的粉末进行表面绝缘处理以及将绝缘处理后的粉末分别与粘结剂进行混合操作,得到纳米晶胶体和软磁材料胶体;纳米晶复合材料的制备:将所述软磁材料胶体涂覆在PET基材上,并进行热压减薄工艺处理,然后将所述纳米晶胶体涂覆在所述软磁材料胶体的表面,进行热压减薄工艺处理,得到双层纳米晶复合材料;在所述双层纳米晶复合材料的基础上,分别调整所述软磁材料胶体和所述纳米晶胶体的涂覆层数,获得不同层数的纳米晶复合材料;或者,在吸波材基材的表面涂覆所述纳米晶胶体,得到双层纳米晶复合材料;并在所述双层纳米晶复合材料的表面上涂覆所述软磁材料胶体和所述纳米晶胶体,得到不同层数的纳米晶复合材料;或者,在纳米晶带材上涂覆所述软磁材料胶体,并进行热压减薄工艺处理,得到双层纳米晶复合材料;并在所述双层纳米晶复合材料的表面上涂覆所述软磁材料胶体和所述纳米晶胶体,以制备不同层数的纳米晶复合材料;或者,将吸波材基材和纳米晶带材使用胶粘剂贴合在一起,得到双层纳米晶复合材料,并可在所述双层纳米晶复合材料的表面贴合所述纳米晶胶体和所述软磁材料胶体,得到不同层数的纳米晶复合材料。优选的是,所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺中,包括以下步骤:步骤一、对铁基纳米晶软磁合金和软磁合金分别进行破碎及筛分,得到不同粒度的铁基纳米晶软磁合金粉末以及不同粒度的软磁合金粉末,其中,所述软磁合金为一种软磁合金形成的纯净物或者由两种及以上软磁合金组成的混合物;例如,所述软磁合金包括铁粉、Fe-Si粉、Fe-Si-Al粉、Fe-Ni粉、Fe-Ni-Mo粉及其所有的衍生品等;步骤二、选取不同粒度的铁基纳米晶软磁合金粉末,并按照一定的比例混合均匀,得到铁基纳米晶软磁合金粉末集合体;选取一种或两种或多种软磁合金粉末,按照不同粒度的配比混合均匀,得到软磁合金粉末集合体;所述混合操作在混粉设备中完成;步骤三、分别对所述铁基纳米晶软磁合金粉末集合体以及所述软磁合金粉末集合体进行表面绝缘处理,所述表面绝缘处理包括钝化处理、偶联处理以及绝缘包覆处理;步骤四、将表面绝缘处理后的铁基纳米晶软磁合金粉末集合体与粘结剂按照一定的比例在搅拌机中混合均匀,得到纳米晶胶体;将表面绝缘处理后的软磁合金粉末集合体与粘结剂按照一定的比例在搅拌机中混合均匀,得到软磁材料胶体;步骤五、以所述纳米晶胶体和/或所述软磁材料胶体为原料,制备双层纳米晶复合材料,并在所述双层纳米晶复合材料的基础上,制备不同层数的纳米晶复合材料;步骤六、对所述双层纳米晶复合材料以及不同层数的纳米晶复合材料进行分切,得到预设规格的纳米晶复合卷材或片材。优选的是,所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺中,所述步骤三中的钝化处理具体为:将所述铁基纳米晶软磁合金粉末集合体以及所述软磁合金粉末集合体分别加入到1~15wt%磷酸溶液中,搅拌均匀至干燥。优选为2-12wt%;更优选为3-9wt%。优选的是,所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺中,所述步骤三中的偶联处理具体为:将钝化处理后的铁基纳米晶软磁合金粉末集合体以及软磁合金粉末集合体分别加入到1~15wt%的偶联剂中,搅拌均匀至干燥。优选为2-13wt%,更优选为3-10wt%。优选的是,所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺中,所述步骤三中的绝缘包覆处理具体为:向偶联处理后的铁基纳米晶软磁合金粉末集合体以及软磁合金粉末集合体中分别加入0~7%的绝缘剂,所述绝缘剂为无机氧化物、碳化物和氮化物的混合物。所述绝缘剂的含量优选为1-5%,更优选为3-4%。优选的是,所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺中,所述无机氧化物为SiO2、Cr2O3、ZrO2、Al2O3、TiO2中的一种、两种或多种;所述碳化物为AlC、TiC中的一种或两种;以及所述氮化物为AlN、TiN中的一种或两种。优选的是,所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺中,所述粘结剂为树脂、橡胶、塑料中的一种、两种或多种。优选的是,所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺中,所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂和丙烯酸树脂中的一种、两种或多种;所述橡胶为丁苯橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶中的一种、两种或多种;所述塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯中的一种、两种或多种。优选的是,所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺中,所述胶粘剂为聚酯类胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂、环氧类胶粘剂、改性环氧类胶粘剂、聚酰亚胺类胶粘剂以及酚醛-缩丁醛类胶粘剂。本专利技术至少包括以下有益效果:1、本专利技术所述的新型纳米晶复合材料满足超薄化、宽频化的整体要求,可同时兼顾WP本文档来自技高网...
一种新型纳米晶复合材料及其制备工艺

【技术保护点】
一种新型纳米晶复合材料,其特征在于,包括:所述纳米晶复合材料是通过将不同粒度的铁基纳米晶软磁合金和/或不同粒度的软磁合金经钝化、偶联以及绝缘包覆处理后涂覆在PET基材、纳米晶带材或吸波材基材上制成;或者通过将不同粒度的铁基纳米晶软磁合金和/或不同粒度的软磁合金经钝化、偶联以及绝缘包覆处理后贴合在纳米晶带材和吸波材基材上制成。

【技术特征摘要】
1.一种新型纳米晶复合材料,其特征在于,包括:所述纳米晶复合材料是通过将不同粒度的铁基纳米晶软磁合金和/或不同粒度的软磁合金经钝化、偶联以及绝缘包覆处理后涂覆在PET基材、纳米晶带材或吸波材基材上制成;或者通过将不同粒度的铁基纳米晶软磁合金和/或不同粒度的软磁合金经钝化、偶联以及绝缘包覆处理后贴合在纳米晶带材和吸波材基材上制成。2.一种如权利要求1所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺,其特征在于,包括:基础材料的制备及处理:以铁基纳米晶软磁合金和软磁合金为原料,分别对其进行破碎并筛分成不同粒度的粉末、对不同粒度的粉末进行混合、对混合后的粉末进行表面绝缘处理以及将绝缘处理后的粉末分别与粘结剂进行混合操作,得到纳米晶胶体和软磁材料胶体;纳米晶复合材料的制备:将所述软磁材料胶体涂覆在PET基材上,并进行热压减薄工艺处理,然后将所述纳米晶胶体涂覆在所述软磁材料胶体的表面,进行热压减薄工艺处理,得到双层纳米晶复合材料;在所述双层纳米晶复合材料的基础上,分别调整所述软磁材料胶体和所述纳米晶胶体的涂覆层数,获得不同层数的纳米晶复合材料;或者,在吸波材基材的表面涂覆所述纳米晶胶体,并进行热压减薄工艺处理,得到双层纳米晶复合材料;并在所述双层纳米晶复合材料的表面上涂覆所述软磁材料胶体和所述纳米晶胶体,以制备不同层数的纳米晶复合材料;或者,在纳米晶带材上涂覆所述软磁材料胶体,并进行热压减薄工艺处理,得到双层纳米晶复合材料;并在所述双层纳米晶复合材料的表面上涂覆所述软磁材料胶体和所述纳米晶胶体,以制备不同层数的纳米晶复合材料;或者,将吸波材基材和纳米晶带材使用胶粘剂贴合在一起,得到双层纳米晶复合材料,并可在所述双层纳米晶复合材料的表面贴合所述纳米晶胶体和所述软磁材料胶体,得到不同层数的纳米晶复合材料。3.如权利要求2所述的新型纳米晶复合材料的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、对铁基纳米晶软磁合金和软磁合金分别进行破碎及筛分,得到不同粒度的铁基纳米晶软磁合金粉末以及不同粒度的软磁合金粉末,其中,所述软磁合金为一种软磁合金形成的纯净物或者由两种及以上软磁合金组成的混合物;步骤二、选取不同粒度的铁基纳米晶软磁合金粉末,并按照一定的比例混合均匀,得到铁基纳米晶软磁合金粉末集合体;选取一种或两种或多种软磁合金粉末,按照不同粒度的配比混合均匀,得到软磁合金粉末集合体;步骤三、分别对所述铁基...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈印中李家洪杨兆国杨恺方文
申请(专利权)人:上海光线新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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