电磁和磁屏蔽用软磁合金粉末,包含该粉末的屏蔽部件制造技术

公开了一种电磁屏蔽和磁屏蔽用的软磁合金粉末，易于扁平化并在高频带呈现良好性能，良好屏蔽效果的屏蔽部件是通过在橡胶或塑料基体中分散粉末制备的。软磁合金粉末的基本组成（重量％）是，Ｃｒ：０．５－２０％，Ｓｉ：０．００１－０．５％，Ａｌ：０．０１－２０％，余量是Ｆｅ和不可避免的杂质，在磨碎机中扁平化，以３０重量％以上的含量添加在基体材料中，含量最好尽可能地高，并处理形成片和模制品。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,包含该粉末的屏蔽部件的制作方法
本专利技术涉及用于电磁屏蔽和磁屏蔽的软磁合金粉末，以及包含该合金粉末的屏蔽部件。随着在例如个人计算机、文字处理器、传真机和便携式电话等电子装备方面的技术的近来快速发展，由电磁波引起的各种问题已经引起注意。例如，由例如IC和LSI等部件产生的电磁波导致装备的误动作或者干扰无线通讯。而且，用于电源、电机或超导磁体的电缆所产生磁场对测量仪器、传感器和电气/电子电路造成影响。作为解决这些问题的措施是采用各种磁屏蔽和电磁屏蔽，并开发了用于屏蔽的材料。对于屏蔽电磁波和磁场(以下由电磁波做代表并简称为“屏蔽”)的目的，使用例如坡莫合金的具有高导磁率和高饱和磁通密度的金属板是有效的。但是，如果期望使用坡莫合金的轧制板，覆盖和分隔安装有电子电路或计算机的空间，使该空间不受电磁波的影响，则屏蔽部件本身将相当重。而且，有时必须切割、弯曲或者甚至焊接这些板。这是麻烦的工作并增加了屏蔽成本。通常，高导磁率和高饱和磁通密度的合金很昂贵。上述处理将引起处理部件中金属结构的畸变，导致屏蔽性能的降低。由于此原因，磁性合金板并未经常用做磁性屏蔽的材料。作为易于处理和用做覆盖的磁屏蔽材料，已经使用了通过在适当的载体中悬浮具有高磁导率和高饱和磁通密度的磁性合金扁平颗粒制备的涂料，通过在适当的挠性载体上涂敷所述涂料制备的涂敷材料，或者通过在有机材料基体中分散扁平颗粒制备的片。迄今公开的采用软磁合金的这种屏蔽部件做说明如下。第一例子是按如下制备的磁屏蔽涂料，破碎软磁非晶合金，把所得扁平颗粒与高聚物混合(日本专利公开No.59-201493)，还有一种按如下制备的磁屏蔽涂料，在高聚物中混合高磁导率合金的扁平颗粒(日本专利公开No.58-59268)。在这些涂料中软磁材料粉末具有尽可能大的纵横比或者是扁平形状。如果颗粒被置于扁平面垂直于电磁波方向的这种方向上则有利于屏蔽。这在保证屏蔽性能的同时还可保证屏蔽材料的绝缘性能。另一种公开的屏蔽涂料包括悬浮于高分子物质基体中的Fe-Ni合金、Fe-Ni-Co合金、Fe-Si-Al合金、Fe-Ni-Mo合金或者坡莫合金、含钼坡莫合金和铁硅铝合金的扁平、但不规则颗粒(日本专利公开No.62-58631)。该公开包括使用坡莫合金的磁屏蔽膜。还提出了使用磁性铁的涂敷膜，并包含以下元素之一用于屏蔽保护，Cr0.5-2 0重量.％，Si0.5-9重量.％和Al0.5-15重量.％。而且，还公开了一种用于磁屏蔽的软磁粉末，是一种扁平软磁颗粒，其合金组成处于Fe、Si和Cr三元系中由A、B、C、D和E限定的五边形中AFe78Si22Cr0BFe70Si30Cr0CFe60Si30Cr10DFe63Si18Cr19EFe76Si18Cr6该粉末和磁屏蔽部件的制造方法，所述部件包括粉末和粘结剂(日本专利公开No.3-295206)。另一公开涉及电磁波干扰抑制器，这是用绝缘软磁层涂敷导电载体的一个或两个表面制成，该软磁层包括例如Fe-Al-Si合金的软磁材料的扁平细粉末和有机粘结剂(日本专利公开No.7-212079)。已有技术中使用的软磁非晶合金、坡莫合金和含钼坡莫合金的粉末扁平化需要长的处理时间，生产率低。此外，处理引起的畸变较大，因此难以实现高的磁屏蔽效果。片状铁硅铝合金具有约0.3×10-6以下的饱和磁通常数，但不为零，因此用做磁屏蔽材料时，在扁平化过程中或者使用中产生的应力降低了磁性能，于是不能获得期望的磁屏蔽效果。上述用于磁屏蔽的Fe-Si-Cr合金的软磁粉末具有高的变形抗力，粉末扁平化需要较长时间。由于耐蚀性不足，在扁平化过程中粉末的氧气含量增大，如图6所示，而且氧气含量的增大导致直流矫顽力增大，导磁率降低，如图7所示。这导致屏蔽电磁波和磁场的效果降低。通过涂敷Fe-Al-Si合金扁平细粉末和有机粘结剂的混合物的绝缘软磁层制备的上述屏蔽材料存在以下缺点，由于合金扁平化困难，所以难以提高屏蔽电磁波的效果。本专利技术人提出了某些具有挠性的电磁波屏蔽材料，是通过在橡胶或合成树脂基体中分散软磁材料粉末制备的。目前要求电磁屏蔽材料要在例如1GHz以上这样的高频带保持屏蔽效果，这是提高个人计算机时钟速度所必须的。这样，对合金组成、软磁材料的粉末形状和尺寸的选择是很重要的。另一方面，根据使用的要求，经常要求电磁屏蔽材料具有耐燃性。在该材料用于例如个人计算机这样的通常电子装备时，材料满足耐燃性测试的V1标准即足够了，而在家庭电气装备中要求材料满足V0标准，即达到这种耐燃性，当移开火焰时由燃烧器引起的燃烧即熄灭火焰。即使使用通过掺入阻燃剂例如三氧化锑制备的氯化聚乙烯这种耐燃性的级别，用做材料基体，用于电磁屏蔽的传统片也不能达到V0标准。本专利技术的基本目的在于提供一种用于电磁屏蔽和磁屏蔽的易于扁平化的软磁合金粉末。本专利技术的再一基本目的在于提供一种采用此软磁合金粉末的高效电磁屏蔽和磁屏蔽的屏蔽部件。本专利技术的特定目的在于提供一种用于电磁屏蔽的软磁合金粉末，可以在不降低性能的条件下在1GHz左右的高频带使用。本专利技术的另一特定目的在于提供一种通过在呈现高耐燃性的橡胶或塑料基体中，分散上述软磁合金粉末而制备的模制品或片。附图说明图1是本专利技术的屏蔽片实施例的构思剖面图。图2是本专利技术的屏蔽片另一实施例的构思剖面图。图3是本专利技术的屏蔽片又一实施例的构思剖面图。图4是本专利技术的屏蔽片再一实施例的构思剖面图。图5是本专利技术实施例2所述屏蔽片与对照例相比的屏蔽效果的曲线图。图6是本专利技术软磁合金扁平化所需时间与其氧含量之间关系与传统合金相比的曲线图。图7是本专利技术的氧含量与矫顽力(Hc)之间关系与传统合金相比的曲线图。图8是软磁合金的平均颗粒尺寸随扁平化时间变化的曲线图。图9是本专利技术的屏蔽片的频率特性的曲线图。图10是本专利技术的屏蔽片的耐燃水平的曲线图，这是通过根据UL标准的测试，针对在氯化聚乙烯橡胶基体中的阻燃剂含量确定的，并具有对比数据。为实现上述目的，本专利技术人在对Fe-Cr基合金的研究过程中发现了一种新型合金，这是通过向Fe-Cr合金添加Si和Al得到的，其呈现低于Fe-Cr-Si合金的形变抗力，并接近等于Fe-Cr-Al合金的形变抗力，而且发现Fe-Cr-Si-Al合金的粉末具有优于Fe-Cr-Si合金的耐蚀性。本专利技术的用于电磁屏蔽和磁屏蔽的软磁合金粉末(以下称为“屏蔽用软磁粉末”或简称为“软磁粉末”)是基于上述发现，并具有如下的基本合金组成(重量％)，Cr0.5-20％，Si0.001-0.5％，Al0.01-20％，余量是Fe和不可避免的杂质。用于实现上述特定目的的屏蔽用软磁粉末，在基本实施例中，具有如下合金基本组成(重量％)，Cr5-14％，Si0.01-0.5％，Al0.5-20％，其中Cr％+3Al％的值为30或30以上，余量是Fe和不可避免的杂质。此合金组成的范围内，优选的组成是Cr6-8％，Si0.01-0.2％，Al6-16％，余量是Fe和不可避免的杂质。在用于特定目的的上述实施例中的另一优选的实施例中，合金组成基本如下(重量％)，Cr5-14％，Si0.01-0.5％，Al0.5-20％，其中Cr％+3Al％的值为30或30以上，余量是Fe和不可避免的杂质。说明书中，术语“REM”是指Y和La系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁屏蔽和磁屏蔽用软磁合金粉末，基本组成为（重量％），Ｃｒ： ０．５－２０％，Ｓｉ： ０．００１－０．５％，Ａｌ： ０．０１－２０％，余量是Ｆｅ和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：矢萩慎一郎，齐藤章彦，小川道治，
申请(专利权)人：大同特殊钢株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]