软磁热电复合材料、无线充电构件及制备方法技术

本申请公开了一种软磁热电复合材料、无线充电构件及制备方法，该软磁热电复合材料包括：第一铁氧体层、第二铁氧体层和热电层；其中，所述第一铁氧体层为致密的铁氧体结构，所述第二铁氧体层复合在所述第一铁氧体层上，第二铁氧体层为具有多个孔隙的铁氧体结构，所述热电层复合在所述第二铁氧体层的上表面和各个所述孔隙的内表面。本申请达到了在交变磁场作用下可以极大的增强充电线圈的感应电流，提高器件的转化效率和电磁兼容性，同时在电流流过时，在热电层作用下形成吸热端和发热端，能够在充电过程中进行温度控制的目的。够在充电过程中进行温度控制的目的。够在充电过程中进行温度控制的目的。

【技术实现步骤摘要】
软磁热电复合材料、无线充电构件及制备方法


[0001]本申请涉及热电材料
，具体而言，涉及一种软磁热电复合材料、无线充电构件及制备方法。

技术介绍

[0002]现有无线充电技术通过磁耦合进行电力传输的电磁感应或磁共振式方式，在磁场的高磁通作用下，会产生涡流效应引起局部发热异常，造成功率损耗加大，降低充电的效率以及引起安全隐患。因此相关技术在无线充电模组中加入热电材料来对温度进行控制。
[0003]热电材料作为一种通过内部载流子反复循环运动来实现热能和电能相互转换的新型材料，一方面可以利用太阳能、工业废热以及CPU散热等热能转换为电能，也可以通过电能利用珀耳帖效应进行制冷，制冷器件体积小、无机械运动部分、无液态、气态介质，控温精准、响应速度快、使用寿命长等优点。
[0004]材料的热电效率一般用热电优值ZT来评估，，S为塞贝克系数(thermoelectric power or Seebeck coefficient)，T为绝对温度，σ为电导率，k为导热系数，为了获得较高的热电优值，热电材料需要具备高的塞贝克系数，高的电导率和低的导热系数。
[0005]目前成熟的热电材料基本为合金半导体，如Bi
‑
Te体系，Pb
‑
Te体系，Si
‑
Ge体系等，这些材料热电优值ZT都大于1，有较高的热电转化效率，但是在高温下状态不稳定，容易氧化不耐用，且对人体和环境不友好。
[0006]碳纳米材料性能稳定，具有独特的物理结构和电学特性，基于碳纳米复合材料的研究一直是前沿热点，但是由于碳具有优异的电导率也同时具有优异的导热性能，因此，热电优值较低，一直无法用于热电材料领域。
[0007]因此如何使应用在无线充电模组中的热电材料能够具备更高的热电值以及更适配于无线充电的环境中的本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0008]本申请的主要目的在于提供一种软磁热电复合材料，以解决相关技术中热电材料不能很好的适配在无线充电环境中的问题。
[0009]为了实现上述目的，本申请提供了一种软磁热电复合材料，该软磁热电复合材料包括：第一铁氧体层、第二铁氧体层和热电层；其中，所述第一铁氧体层为致密的铁氧体结构，所述第二铁氧体层复合在所述第一铁氧体层上，第二铁氧体层为具有多个孔隙的铁氧体结构，所述热电层复合在所述第二铁氧体层的上表面和各个所述孔隙的内表面。
[0010]进一步的，第二铁氧体层的孔隙为通孔，所述孔隙的内表面完全覆盖有所述热电层。
[0011]根据本申请的另一方面，提供一种无线充电构件，包括上述的软磁热电复合材料，
以及线圈；其中，所述线圈设于所述第一铁氧体层背离所述第二铁氧体层的一端。
[0012]进一步的，线圈由在第一铁氧体层表面丝网印刷形成，或由利兹线形成。
[0013]根据本申请的另一方面，提供一种软磁热电复合材料的制备方法，用于制备上述的软磁热电复合材料，包括如下步骤：将锰的氧化物、ZnO和Fe2O3粉末混合，混合后的粉末经过预烧、破碎后，添加粘结剂和增塑剂，喷雾制粒后进行粉末压制形成具有一定形状的压坯；对压坯采用二步烧结法，先低温烧结得到多孔隙铁氧体材料，再对至少两个压坯进行重叠组合并高温共烧，形成具有第一铁氧体层和第二铁氧体层的铁氧体材料；在第二铁氧体层表面及孔隙内形成热电层。
[0014]进一步的，在第二铁氧体层表面及孔隙内形成热电层，具体为：采用磁控溅射，利用金属催化剂将热电材料沉积在第二铁氧体层表面及孔隙内，最终形成半导体材料的热电层。
[0015]进一步的，将锰的氧化物、ZnO和Fe2O3粉末混合，具体为：将纳米Mn3O4、ZnO和Fe2O3粉末按照（3
‑
5）：（2
‑
4）：（1
‑
3）的比例进行配比混合；或，将纳米MnO、ZnO和Fe2O3粉末按照（6
‑
10）：（1
‑
5）：（7
‑
11）的比例进行配比混合。
[0016]进一步的，金属催化剂包括但不限于Fe、Co、Ni。
[0017]进一步的，热电材料包括但不限于Te、Sb。
[0018]根据本申请的另一方面，提供一种无线充电构件的制备方法，用于制备上述的无线充电构件，包括如下步骤：将纳米Mn3O4、ZnO和Fe2O3粉末混合，混合后的粉末经过预烧、破碎后，添加粘结剂和增塑剂，喷雾制粒后进行粉末压制形成具有一定形状的压坯；对压坯采用二步烧结法，先低温烧结得到多孔隙铁氧体材料，再对至少两个压坯进行重叠组合并高温共烧，形成具有第一铁氧体层和第二铁氧体层的铁氧体材料；采用磁控溅射，利用金属催化剂将热电材料沉积在第二铁氧体层表面及孔隙内形成热电层；在第一铁氧体背离第二铁氧体的一端布置线圈。
[0019]进一步的，在第一铁氧体背离第二铁氧体的一端布置线圈，具体为：在第一铁氧体背离第二铁氧体的一端通过丝网印刷或与利兹线组合成电感线圈。
[0020]在本申请实施例中，通过设置第一铁氧体层、第二铁氧体层和热电层；其中，第一铁氧体层为致密的铁氧体结构，第二铁氧体层复合在第一铁氧体层上，第二铁氧体层为具有多个孔隙的铁氧体结构，热电层复合在第二铁氧体层的上表面和各个孔隙的内表面，达到了利用第一铁氧体层和第二铁氧体层的磁性，在应用于无线充电模组中时，在交变磁场作用下可以极大的增强充电线圈的感应电流，提高器件的转化效率和电磁兼容性，同时在电流流过时，在热电层作用下形成吸热端和发热端，在吸热端布置充电线圈后能够在充电过程中进行温度控制，并且由于奈尔弛豫和布朗弛豫效应，外部的电磁能量一部分直接转化成热能，可以进一步提升热电材料的温度差值的目的，从而解决了相关技术中热电材料不能很好的适配在无线充电环境中的问题。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请实施例的结构示意图；其中，1第一铁氧体层，2第二铁氧体层，3孔隙，4热电层。
实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0023]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。
[0024]在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软磁热电复合材料，其特征在于，包括：第一铁氧体层、第二铁氧体层和热电层；其中，所述第一铁氧体层为致密的铁氧体结构，所述第二铁氧体层复合在所述第一铁氧体层上，第二铁氧体层为具有多个孔隙的铁氧体结构，所述热电层复合在所述第二铁氧体层的上表面和各个所述孔隙的内表面。2.根据权利要求1所述的软磁热电复合材料，其特征在于：所述第二铁氧体层的孔隙为通孔，所述孔隙的内表面完全覆盖有所述热电层。3.一种软磁热电复合材料的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至2任一项所述的软磁热电复合材料，包括如下步骤：将锰的氧化物、ZnO和Fe2O3粉末混合，混合后的粉末经过预烧、破碎后，添加粘结剂和增塑剂，喷雾制粒后进行粉末压制形成具有一定形状的压坯；对压坯采用二步烧结法，先低温烧结得到多孔隙铁氧体材料，再对至少两个压坯进行重叠组合并高温共烧，形成具有第一铁氧体层和第二铁氧体层的铁氧体材料；在第二铁氧体层表面及孔隙内形成热电层。4.根据权利要求3所述的软磁热电复合材料的制备方法，其特征在于，所述在第二铁氧体层表面及孔隙内形成热电层，具体为：采用磁控溅射，利用金属催化剂将热电材料沉积在第二铁氧体层表面及孔隙内，最终形成半导体材料的热电层。5.根据权利要求4所述的软磁热电复合材料的制备方法，其特征在于，所述将锰的氧化物、ZnO和Fe2O3粉末混合，具体为：将纳米Mn3O4、ZnO和Fe2O3粉末按照（3
‑
5）：（2
‑
4）：（1
‑
3）的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆明，祁万章，潘蛟，
申请(专利权)人：苏州赛特锐精密机械配件有限公司，
类型：发明
国别省市：