一种用于物联网射频识别的电磁波复合吸收材料制造技术

技术编号:7023042 阅读:404 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于物联网射频识别的电磁波复合吸收材料,包括吸收剂和胶合剂,吸收剂由0.5微米~10微米软磁铁氧体粉、微米级软磁金属粉的混合物组成,胶合剂包括有机树脂、氯化聚乙烯、硅橡胶等;利用吸收剂对高频(13.56MHz)及超高频(900MHz)电磁波的磁滞损耗,结合颗粒间对电磁波的漫射衰减作用,并在复合屏蔽吸收体表面形成涡流损耗,从而得到特定要求的吸波性能,同时,本发明专利技术适合以多种方式制成不同形状、不同厚度的复合吸收屏蔽体,以满足不同规格RFID芯片及天线封装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁波吸收材料,特别涉及一种用于物联网射频识别的电磁波复合吸收材料
技术介绍
射频识别(RFID)技术是物联网中的重要组成部分,射频识别(RFID)技术从本质上是一项自动识别技术。通常,RFID系统由电子标签、读写器和数据管理系统这三个主要部分组成。电子标签由天线和RFID芯片组成,每个芯片都含有唯一的识别码,用来表示电子标签所附着的物体。读写器用来读写电子标签中的信息,读写器通过网络和其他计算机或系统通讯,完成对电子标签的信息获取、解释以及数据管理。可广泛应用于交通运输(如票务系统、物流管理系统等)、企业生产过程控制(如煤矿安全识别控制系统、企业产品防伪识别系统等)及其它需要对物品进行动态管理的行业(如图书馆管理系统、小区门禁管理系统)等等。RFID系统的主要性能指标是阅读距离,也称为作用距离,它表示在最远为多远的距离上,阅读器能够可靠地与电子标签交换信息,即阅读器能读取标签中的信息。该系统通过无线电波进行数据传输,当无线电波遇到金属或液体或电磁干扰时,信号传导就会产生干扰衰减,进而影响数据读取的可靠性和准确度。为了解决这个问题就必须在电子标签内封装一层抗电磁屏蔽吸收材料。RFID标签根据IEC标准,主要工作在512KHz、13. 56MHz、 900MHz,2. 4GHz四个频段。其中512KHz及2. 4GHz主要为有源标签,因其标签中加装有电源,作用功率较大,各类电磁杂波干扰对该频段的通信传输造成的信号衰减相对较少。而用于13. 56MHz,900MHz频段的电子标签,一般为无源电子标签,作用功率较小,同时各类电磁杂波频率主要在0. IMHz至IGHz范围,因此对这两个频段的通信传输造成的信号衰减较大, 所以为了保证13. 56MHz,900MHz频段电子标签有效通信距离不受影响,有必要采用抗电磁屏蔽吸收材料与RFID电子标签封装在一起以保障通信距离不受影响。抗电磁屏蔽吸收材料的种类很多,如烧结铁氧体片,楔形吸收体,海绵式吸收体等,它们一般主要用于lGHz-18 GHz,对于13. 56MHz及900MHz频率RFID的电子标签在抗电磁干扰、提高数据读取的可靠性、阅读距离(作用距离)方面基本无作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于物联网射频识别的电磁波复合吸收材料,以弥补现有技术的不足。本专利技术的目的是这样实现的一种用于物联网射频识别的电磁波复合吸收材料,按重量百分比计,由下列组份组成电磁干扰吸收剂60%-95%, 胶合剂5%-40%,表面活化剂电磁干扰吸收剂重量的0. 5% — 1. 5%。所述电磁干扰吸收剂,是由0. 5微米 10微米的软磁铁氧体粉和磁导率大于2000 的微米级软磁金属粉,两者按2:1 1:4的重量比混合所成的混和物。所述软磁铁氧体粉,可以为Ni-Si系铁氧体、Mn-Zn系铁氧体、Mg-Zn系铁氧体、 Cu-Zn系铁氧体、Ni-Cu-Zn系铁氧体、Fe-Ni-Zn-Cu系铁氧体、Fe-Mg-Zn-Cu系铁氧体中的任一种软磁铁氧体粉;所述微米级软磁金属粉,可以为Fe、Fe-Ni合金、狗-Ni-Mo合金、 Fe-Ni-Si-B合金、Fe-Si合金、Fe-Si-Al合金中的一种或多种软磁金属混合粉。所述胶合剂,包括有机树脂、氯化聚乙烯、硅橡胶; 所述表面活化剂,包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂。制作用于物联网射频识别的电磁波复合吸收材料的方法,步骤如下笫一步,将软磁铁氧体制成0. 5微米 10微米的粉末,将磁导率大于2000的软磁金属制成微米级的粉末,再将两种粉末按2 1 1 4的重量比均勻混合,其混合物即是电磁干扰吸收剂;笫二步,在制得的电磁干扰吸收剂中填加表面活化剂,用量为电磁干扰吸收剂重量的 0. 5% — 1. 5%,搅拌均勻进行亲油处理;第三步,往经过亲油处理后的电磁干扰吸收剂中填加胶合剂并混合均勻,填加量为电磁干扰吸收剂胶合剂=60%-95% :5%-40%,得到用于物联网射频识别的电磁波复合吸收原材料;第四步,将所述射频识别的电磁波复合吸收原材料,根据需要通过厚膜丝网印刷或轧制工艺,制成0. lmm-0. 5mm厚度的薄片状复合屏蔽吸收体;或通过挤出工艺制成长条状或管状复合屏蔽吸收体;或通过压缩成型工艺制成环形、圆型或其它形状的复合屏蔽吸收体。将复合屏蔽吸收体置于RFID芯片的底部和周边,可有效吸收穿过RFID芯片后的电磁波,避免电磁波反射干扰。前面的电子标签工作时的返回信号因未受到反射波的干扰, 从而使读写标签灵敏度(刷卡距离)大为提高。通过实施本专利技术,可以充分利用吸收剂对高频(13. 56MHz)及超高频(900MHz)电磁波的磁滞损耗,结合颗粒间对电磁波的漫射衰减作用,并在屏蔽吸收体表面形成涡流损耗,从而得到特定要求的吸波性能,同时,本专利技术适合以多种方式制成不同形状、不同厚度的复合吸收屏蔽体,以满足不同规格RFID芯片及天线封装。具体实施例方式下面结合实例,对本专利技术做进一步的说明 实施例一选用纯度98. 5%的!^e粉与Ni-Cu-Si系铁氧体,以1 1比例混合作为电磁干扰吸收剂, 其中粉体粒径在0. 5微米 4微米的范围,将混合后的电磁干扰吸收剂经硅烷偶联剂(用量为电磁干扰吸收剂重量的0. 5%)表面处理后,选用氯化聚乙烯作为胶合剂,吸收剂与胶合剂的重量比约为80:20。将吸收剂与氯化聚乙烯混合,轧制成厚度为0. Imm 0. 15mm的薄片。采用网络分析仪测量方法,该薄片在0. IMHz IGHz的吸收衰减为_5dB -10dB,磁导率υ1 (在IMHz时)为45,该薄片用双面胶带粘贴于RFID标签,在标签有干扰(标签背部有金属物,较强电磁反射)的条件下,有效通信距离为无干扰的70%。实施例二选用Ni-Si铁氧体与!^e-Si-Al合金,以2:1比例混合作为电磁干扰吸收剂,其中粉体粒径在0. 5微米 4微米的范围,将混合后的电磁干扰吸收剂经钛酸酯偶联剂(用量为电磁干扰吸收剂重量的1.0%)表面处理后,选用聚氨酯树脂,其重量为吸收剂的10%,用酮类或苯类有机溶剂溶解后,与吸收剂搅拌成糊状,采用丝网印刷涂布成0. 5mm厚的屏蔽吸收膜层,干燥后采用网络分析仪测量方法,该膜层在0. IMHz IGHz频段的吸收衰减为-8dB -12dB,磁导率υ 乂在IMHz时)为30。该薄片用双面胶带粘贴于RFID标签,在标签有干扰(标签背部有金属物,较强电磁反射)的条件下,有效通信距离为无干扰的90%。实施例三选用i^e-Mg-ai-Cu软磁铁氧体与!^e-Si合金,以1 4比例混合作为电磁干扰吸收剂,其中粉体粒径在0. 9微米 10微米的范围,将混合后的电磁干扰吸收剂经硅烷偶联剂(用量为电磁干扰吸收剂重量的1.洲)表面处理,选用环氧树脂作为胶合剂,吸收剂与环氧树脂的重量比约为95:5,于40MPa压力压制200mmX200mmX2mm的片。经固化后,采用网络分析仪测量方法,2mm厚的吸波片在0. IMHz IGHz的吸收衰减为-10dB -15dB ;磁导率υ 1 (在IMHz时)为80。该复合屏蔽吸波片片用双面胶带粘贴于RFID标签,在标签有干扰(标签背部有金属物,较强电磁反射)的条件下,有效通信距离为无干扰的90%。实施例四选用本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于物联网射频识别的电磁波复合吸收材料,按重量百分比计,由下列组份组成:电磁干扰吸收剂:60%-95%,胶合剂:5%-40%,表面活化剂:电磁干扰吸收剂重量的0.5%―1.5%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾华胡健曾朝君黄道平
申请(专利权)人:宜宾金川电子有限责任公司
类型:发明
国别省市:51

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