一种软磁片及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种软磁片及其制备方法和用途。本发明专利技术提供的软磁片包括：软磁合金层，保护膜以及离型膜，软磁合金层包括至少一层软磁合金片，离型膜和软磁合金层之间以及软磁合金片之间设有粘结层，软磁合金片中含有由裂纹分割出的裂片单元，裂纹中填充有绝缘物质。所述制备方法包括：1)带材卷绕，热处理，卷材打开；2)贴第一保护膜和第一离型膜，在第一离型膜上贴第二粘结层，第二粘结层为双面胶；3)控制压力进行辊压裂片；4)绝缘处理；5)覆膜。本发明专利技术提供的制备方法利用双面胶和第一离型膜的协同作用，实现了软磁合金带材裂而不碎，裂纹宽度很窄；压力控制使得裂纹宽度可控；绝缘处理在真空条件下进行，效果更加优异。

【技术实现步骤摘要】
一种软磁片及其制备方法和用途
本专利技术属于磁性材料
，具体涉及一种软磁片及其制备方法和用途。
技术介绍
便携式智能终端、手机、数码相机、智能手表等电子设备中的锂离子电池的充电都是一个逆变器把交流电变换为直流电进行充电。而无线充电技术是把交流电变换成100kHz及以上，然后利用电磁感应原理或磁共振原理通过供电线圈耦合到受电线圈，然后经过交流变换到直流给电池二次充电。无线充电线圈背面多使用软磁铁氧体材料作为软磁片，软磁片的主要功能有两个：一方面是为电磁感应或磁共振的线圈耦合提供高磁导率的通道，增大其磁通量，提高充电效率；另一方面是保证电磁感应线圈的交变磁场对其他电子部件不产生电磁干扰，起到屏蔽的作用。软磁铁氧体材料如果加工成薄片，非常容易断裂，成品率非常低，同时，铁氧体材料的饱和磁感应强度很低，大电流充电时需要很大的厚度才能防止其饱和，极大增加了设备的重量和体积，完全不能满足电子设备轻量化、薄型化、小型化、集成化等对软磁材料越来越高的要求。在快速充电或大电流充电的场合会带来充电线圈和软磁材料的发热现象，甚至会带给其他周边部件感应加热，造成致命的后果。为了解决上述问题，需要用高性能软磁材料对发射端线圈和接收端线圈之间进行导磁，对接收端线圈周围电子部件进行电磁屏蔽。对于无线电能传输(WPT)用软磁材料，要求本征磁导率高，饱和磁感应强度高，涡流损耗低、厚度薄以及方便加工成各种形状以满足不同线圈要求。一般情况下，便携式智能终端产品预留的空间很小，因此，需要研发一种柔性、超薄、高磁导率和低损耗的软磁材料来实现最佳导磁与屏蔽效果。传统的无线充电用软磁材料如铁氧体、金属粉末与聚合物的复合材料等由于它们的磁导率低和饱和磁感应强度低，作为导磁和屏蔽材料的它们很难做到很薄型化，不能满足智能终端产品日趋向超薄型、小型化方向发展的要求。而非晶纳米晶材料是一种优良的超薄软磁材料可以制备到20μm甚至更薄的厚度，并且具有高的有效磁导率和高的饱和磁感应强度的优势，最适合作为WPT用导磁和屏蔽材料。作为WPT用的非晶纳米晶软磁材料在薄带状态下的磁导率和饱和磁感都满足要求。但是，在中、高频条件下使用时因涡流损耗过大会导致充电线圈的品质因数Q值降低，发热比较严重，不宜在WPT系统中直接使用。但是，作为屏蔽功能使用时可以满足要求。因此，如果实现非晶纳米晶材料既能起到良好导磁的作用，又能发挥其优异的屏蔽效果，需要采用适当处理技术来降低软磁材料的涡流损耗。在实现工艺上可以通过减小软磁材料的面积、降低材料的厚度、提高材料的电阻率或者对碎片进行绝缘包覆处理等方法来降低涡流损耗，目前比较常用的方法是减小软磁材料的面积，即：把非晶纳米晶软磁薄带材料进行小单元分割，单体小单元下的面积小，涡流小，断开了整个导磁片面积内的大循环涡流，从而使软磁材料的损耗降低，发热减少。CN104011814A提到了一种将整体非晶纳米晶带材分割成小单元的方法，其中提到了采用层压的方法使薄带片间绝缘，通过单层非晶纳米晶薄带上、下两面施加保护膜或胶带的方式，然后进行压碎制备无线充电用软磁片。该技术生产效率低，工序繁琐且表面质量的一致性不宜控制。CN104900383A公开了一种无线充电用单/多层导磁片及其制备方法，采用了浸漆固化的方法对压碎的裂片进行绝缘处理，但是该工艺比较复杂，难以进行产业化生产。因此，开发一种工序简单，磁导率(实部磁导率)高，涡流损耗(虚部磁导率)低的软磁片对于本领域有重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种软磁片及其制备方法和用途。本专利技术提供的软磁片可实现高磁导率(实部磁导率)和低涡流损耗(虚部磁导率)，在提高充电效率的同时降低了充电过程中造成的发热损失。本专利技术提供的制备方法适于产业化生产此种软磁片。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种软磁片，所述软磁片包括：软磁合金层，位于软磁合金层一面的保护膜，和位于软磁合金层另一面的离型膜，所述离型膜和软磁合金层之间设有粘结层，所述软磁合金层包括至少一层软磁合金片，软磁合金片之间设有粘结层，所述软磁合金片中含有裂纹，裂纹将软磁合金片分割为裂片单元，裂纹中填充有绝缘物质。本专利技术中，所述裂片单元相比于碎片，其区别在于裂纹宽度更小，这有助于在不改变软磁片的磁导率的基础上，减小其涡流损耗。本专利技术提供的软磁片可通过控制裂片单元的尺寸和裂片单元间的间距(即裂纹宽度)以及裂纹中绝缘物质填充得是否充分和均匀来控制材料的涡流损耗，进而实现减小充电过程中的发热损失，提高充电效率。本专利技术中，所述软磁合金层包括至少一层软磁合金片，例如1层、2层、3层、4层、5层或6层等。本专利技术中，所述离型膜可使用现有技术中常见的离型膜。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。作为本专利技术优选的技术方案，所述软磁合金层为非晶软磁合金层和/或纳米晶软磁合金层。优选地，所述软磁合金片为非晶软磁合金片和/或纳米晶软磁合金片。优选地，所述软磁合金片的厚度为14-35μm，例如14μm、18μm、20μm、25μm、30μm、32μm、33μm、34μm或35μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述保护膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜和/或聚酰亚胺膜。优选地，所述保护膜的厚度为3-20μm，例如3μm、5μm、10μm、15μm或20μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述离型膜的厚度为20-120μm，例如20μm、40μm、60μm、80μm、100μm或120μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，离型膜和软磁合金层之间的粘结层为双面胶和/或无机胶。所述双面胶包括为3M双面胶、3M强力双面胶、德莎双面胶、PET双面胶、泡棉双面胶或黑色3M双面胶中的任意一种或至少两种的组合。优选地，离型膜和软磁合金层之间的粘结层厚度为3-20μm，例如3μm、5μm、10μm、15μm或20μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，软磁合金片之间的粘结层为至少一层，且粘结层独立地为双面胶和/或无机胶。所述双面胶包括为3M双面胶、3M强力双面胶、德莎双面胶、PET双面胶、泡棉双面胶或黑色3M双面胶中的任意一种或至少两种的组合。优选地，软磁合金片之间的粘结层为至少一层，且粘结层的厚度独立地优选为3-20μm，例如3μm、5μm、10μm、15μm或20μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述裂片单元的形状包括三角形、五边形或六边形中的任意一种或至少两种的组合，上述形状可以使软磁片的涡流损耗更低。优选地，所述裂片单元的边长为0.1-2mm，例如0.1mm、0.5mm、1mm、1.4mm、1.8mm或2mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。该边长范围使得所述软磁片的涡流损耗更小，提升产品应用价值。优选地，所述裂片单元大小均相同。优选地，所述裂纹的宽度为0.05-0.5μm，例如0.05μm、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软磁片，其特征在于，所述软磁片包括：软磁合金层，位于软磁合金层一面的保护膜，和位于软磁合金层另一面的离型膜，所述离型膜和软磁合金层之间设有粘结层，所述软磁合金层包括至少一层软磁合金片，软磁合金片之间设有粘结层，所述软磁合金片中含有裂纹，裂纹将软磁合金片分割为裂片单元，裂纹中填充有绝缘物质。

【技术特征摘要】
1.一种软磁片，其特征在于，所述软磁片包括：软磁合金层，位于软磁合金层一面的保护膜，和位于软磁合金层另一面的离型膜，所述离型膜和软磁合金层之间设有粘结层，所述软磁合金层包括至少一层软磁合金片，软磁合金片之间设有粘结层，所述软磁合金片中含有裂纹，裂纹将软磁合金片分割为裂片单元，裂纹中填充有绝缘物质。2.根据权利要求1所述的软磁片，其特征在于，所述软磁合金层为非晶软磁合金层和/或纳米晶软磁合金层；优选地，所述软磁合金片为非晶软磁合金片和/或纳米晶软磁合金片；优选地，所述软磁合金片的厚度为14-35μm；优选地，所述保护膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜和/或聚酰亚胺膜；优选地，所述保护膜的厚度为3-20μm；优选地，所述离型膜的厚度为20-120μm；优选地，离型膜和软磁合金层之间的粘结层为双面胶和/或无机胶；优选地，离型膜和软磁合金层之间的粘结层厚度为3-20μm；优选地，软磁合金片之间的粘结层为至少一层，且粘结层独立地为双面胶和/或无机胶；优选地，软磁合金片之间的粘结层为至少一层，且粘结层的厚度独立地优选为3-20μm；优选地，所述裂片单元的形状包括三角形、五边形或六边形中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述裂片单元的边长为0.1-2mm；优选地，所述裂片单元大小均相同；优选地，所述裂纹的宽度为0.05-0.5μm；优选地，所述绝缘物质为绝缘树脂；优选地，所述绝缘物质包括有机硅树脂、改性有机硅树脂、有机硅酮树脂、环氧树脂或酚醛树脂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述软磁片为柔性软磁片。3.一种如权利要求1或2所述软磁片的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将软磁合金带材卷绕，进行热处理，热处理后在所述带材的一面上贴第一保护膜，将卷绕的带材打开，得到打开的带材；(2)在步骤(1)所述打开的带材的另一面上设置第一粘结层，在第一粘结层上贴第一离型膜，并在第一离型膜上贴第二粘结层，得到覆粘结层的带材，所述第二粘结层为双面胶且所述双面胶未去除隔离膜；(3)用带图案的模具将步骤(2)所述覆粘结层的带材辊压裂片，辊压裂片过程中控制压力，得到含有裂纹的带材；(4)将步骤(3)所述含有裂纹的带材与绝缘物质混合，在真空条件下进行浸渍处理，得到渗入绝缘物质的带材；(5)当所述软磁片的软磁合金层包括一层软磁合金片时，将步骤(4)所述渗入绝缘物质的带材的第一保护膜去掉，在该面贴第二保护膜，将步骤(4)所述渗入绝缘物质的带材的第一粘结层、第一离型膜和第二粘结层去掉，在该面设置第三粘结层，并在第三粘结层上贴第二离型膜，得到所述软磁片；当所述软磁片的软磁合金层包括多层软磁合金片时，将所需片数的步骤(4)所述渗入绝缘物质的带材的第一保护膜、第一粘结层、第一离型膜和第二粘结层都去掉，将得到的软磁合金片叠置，片与片之间设置片层粘结层，得到软磁合金层，在所述软磁合金层的一面贴第二保护膜，在所述软磁合金层的另一面设置第三粘结层，并在第三粘结层上贴第二离型膜，得到所述软磁片。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述软磁合金带材为非晶软磁合金带材和/或纳米晶软磁合金带材；优选地，步骤(1)中，所述软磁合金带材的宽度为30-150mm；优选地，步骤(1)中，所述软磁合金带材的厚度为32-35μm；优选地，步骤(1)中，所述软磁合金带材的长度为10-1000m；优选地，步骤(1)中，所述热处理的温度为300-600℃；优选地，步骤(1)中，所述热处理的时间为30-120min；优选地，步骤(1)中，所述热处理在真空下进行或在保护气氛下进行；优选地，所述保护气氛包括氮气气氛、氩气气氛、氢气气氛或由氮气和氢气组成的混合气氛中的任意一种；优选地，步骤(1)中，所述第一保护膜包括聚丙烯保护膜、双面胶带或单面胶带中任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第一粘结层为双面胶和/或无机胶；优选地，当第一粘结层为双面胶时，所述双面胶的厚度为3-20μm；优选地，所述第二粘结层的厚度为10-200μm。6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述模具的图案包括三角形、五边形或六边形中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(3)中，所述模具...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泽强，刘志勇，罗益，谭俊贤，
申请(专利权)人：江门市汇鼎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44