一种高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料及制备方案，该磁性材料包括隔磁片条带；隔磁片条带包括丙烯酸系双面胶以及至少一层纳米晶条带；丙烯酸系双面胶为两层以上，相互间隔设置；纳米晶条带位于相邻层丙烯酸系双面胶之间；纳米晶条带的基材为热处理形成的非晶

【技术实现步骤摘要】
一种高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料在电力电子磁元件的无线充电及电磁屏蔽应用领域，具体的说是一种具有高磁导率、低损耗的大功率无线充电磁性材料。

技术介绍

[0002]近年来，由于无线充电技术标准和协议的统一，解决了传统有线充电的充电头和数据线的种类繁杂，充电接口不统一和频繁拔插导致的充电接口及数据线损坏等问题，电子设备配备无线充电功能已逐渐成为普及，越来越多的智能手机及数码等消费电子产品均已将其纳入为标配功能之一，大大地丰富了人们的工作生活习惯。虽然无线充电技术的优势明显，但就目前的无线充电功率(<15W)相较于有线充电功率(>60W)则要低很多，导致充电时间过长，对人们的生活出行等习惯造成较大的不便。为了达到快速充电，提高无线充电的充电功率(工作电流和工作频率)是唯一的办法。而充电功率的增加会导致磁性材料内部的感应磁通量变大，引起涡流发热损耗，充电效率下降的问题。
[0003]无线充电技术是设备间没有线材直联的情况下，将电能从供电发射端线圈传送到用电接收端线圈并为设备的电池进行充电的技术。通过提高供电发射端线圈的电流和频率大小可用来增加其充电功率，频率越高，涡流损耗也就越大，充电效率就越低。当电流较大时，整个充电线圈模组可能会出现磁饱和现象。由于工作电流和频率的升高会引起电磁辐射增强，导致磁力线穿透手机电池及周围的金属部件引起涡流发热，甚至会出现设备的过热烧毁现象。
[0004]因此，研究开发一种高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗特性的磁性材料对大功率无线充电应用的意义就显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料及制备方法，解决现有大功率无线充电技术会引起电磁辐射增强，导致金属部件出现涡流发热，甚至会出现设备的过热烧毁现象的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料，包括隔磁片条带；所述隔磁片条带包括丙烯酸系双面胶以及至少一层纳米晶条带；所述丙烯酸系双面胶为两层以上，相互间隔设置；所述纳米晶条带位于相邻层所述丙烯酸系双面胶之间；所述纳米晶条带的基材为热处理形成的非晶
‑
纳米晶双相结构的Fe基纳米晶合金材料；所述纳米晶颗粒条带通过网格碎裂细化形成网纹缝隙，所述网纹缝隙将所述纳米晶颗粒条带分隔成间隔平铺分布的各个纳米晶颗粒；所述丙烯酸系双面胶填充到所述网纹缝隙内。
[0007]作为本专利技术的一种优选方案，所述纳米晶条带为非晶
‑
纳米晶α
‑
Fe(Si)的双相结构；所述纳米晶条带化学成分包括Fe、Si、B、Cu、Nb元素。
[0008]作为本专利技术的一种优选方案，所述纳米晶颗粒的粒径为0.1
‑
3mm。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述纳米晶条带为1
‑
20层。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，单层所述纳米晶条带的厚度为10
‑
30μm。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述丙烯酸系双面胶的厚度为2
‑
8μm。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，在隔磁片条带的两面贴覆有离型膜或离型纸。
[0013]一种上述的高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1，纳米晶带材的热处理；通过退火工艺对纳米晶带材进行热处理加工，使纳米晶带材形成非晶
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纳米晶的双相结构；
[0015]步骤2，纳米晶带材的网格碎裂细化；将热处理后的纳米晶带材表面贴合一层丙烯酸系双面胶，再通过网格碎裂细化装置将纳米晶带材按照一定的网格形状碎裂细化成细小颗粒组成的纳米晶条带；
[0016]步骤3，纳米晶材料的叠层组装；已碎化的纳米晶条带在叠层机器上按照叠层结构辊压成为隔磁片条带，层压时使纳米晶条带和丙烯酸系双面胶交替层叠排布，隔磁片条带的两面都为丙烯酸系双面胶。
[0017]作为上述制备方案的优选方案，步骤1中，在分卷机上将纳米晶带材先分卷成小卷，然后再在热处理炉内通过退火工艺进行热处理加工，热处理在氮气气氛保护进行，热处理温度为400℃
‑
600℃，时间为0.5h
‑
6h，使得纳米晶带材内部发生晶化析出具有纳米级尺寸的晶粒；步骤2中，碎裂细化后的纳米晶条带中的纳米晶颗粒的粒径为0.1
‑
3mm。
[0018]作为上述制备方案的优选方案，步骤3中，在辊压作用下，使丙烯酸系双面胶填充到碎裂细化后的纳米晶条带的纳米晶颗粒之间的缝隙中。
[0019]通过上述技术方案，本专利技术技术方案的有益效果是：
[0020](1)此无线充电磁性材料具有高饱和磁感应强度(其Bs：0.8T
‑
2.0T，而传统磁性材料仅为0.2T
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0.5T)，具有良好的抗饱和偏置能力，可在大功率工况环境仍保持良好的隔磁性能，对提高无线充电的功率具有非常好的效果。
[0021](2)此无线充电磁性材料具有很高的磁导率(μ：>3000@100kHz，而传统磁性材料μ仅为400
‑
800)，可提高无线充电模组的感应磁场，并减少其模组线圈的匝数，对降低铜损，提高无线充电效率具有重要的作用，同时还可减少Cu线材的浪费。
[0022](3)此无线充电磁性材料具有很低的功率损耗(Pcv：<500kW/m3@100kHz，200mT，而传统磁性材料高达2000kW/m3以上)，可减少发热损耗，降低整个模组的温升，有效提高了其无线充电的效率，同时还可增强电子设备充电过程的稳定性。
[0023](4)此无线充电磁性材料中的碎裂的纳米晶颗粒纹路呈规则(如正六边形等)分布，在平面内磁化的磁阻表现出良好的各向同性，对降低无线充电模组的交流电阻具有重要的意义
[0024](5)此无线充电磁性材料具有较高的居里温度(Tc：570℃，而传统磁性材料在200℃以下)，可在较高的温度环境就下仍保持良好的磁性能稳定性。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术的高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料的结构示意图。
[0027]图2为本专利技术制备方法的贴胶碎化过程示意图。
[0028]图3为本专利技术制备方法的层叠过程示意图。
[0029]图4为本专利技术中纳米晶碎化颗粒分布的网格纹路示意图。
[0030]图5为本专利技术的磁性材料与传统磁性材料的磁导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料，其特征在于，包括隔磁片条带；所述隔磁片条带包括丙烯酸系双面胶以及至少一层纳米晶条带；所述丙烯酸系双面胶为两层以上，相互间隔设置；所述纳米晶条带位于相邻层所述丙烯酸系双面胶之间；所述纳米晶条带的基材为热处理形成的非晶
‑
纳米晶双相结构的Fe基纳米晶合金材料；所述纳米晶颗粒条带通过网格碎裂细化形成网纹缝隙，所述网纹缝隙将所述纳米晶颗粒条带分隔成间隔平铺分布的各个纳米晶颗粒；所述丙烯酸系双面胶填充到所述网纹缝隙内。2.根据权利要求1所述的高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料，其特征在于，所述纳米晶条带为非晶
‑
纳米晶α
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Fe(Si)的双相结构；所述纳米晶条带化学成分包括Fe、Si、B、Cu、Nb元素。3.根据权利要求2所述的高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料，其特征在于，所述纳米晶颗粒的粒径为0.1
‑
3mm。4.根据权利要求3所述的高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料，其特征在于，所述纳米晶条带为1
‑
20层。5.根据权利要求3所述的高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料，其特征在于，单层所述纳米晶条带的厚度为10
‑
30μm。6.根据权利要求4所述的高磁导率低损耗大功率无线充电磁性材料，其特征在于，所述丙烯酸系双面胶的厚度为2
‑
8μm。7.根据权利要求1所述的高磁导率低损耗大功率无线充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨操兵，张鑫，金立铖，徐厚嘉，
申请(专利权)人：苏州威斯东山电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：