[发明专利]一种宽频柔性导磁薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种宽频柔性导磁薄膜，由扁平状的软磁粉末被紧密压合在重均分子量大于150000且重均分子量与数均分子量的比值在1.88~4.28之间的聚烯烃中制得，制作过程中材料至少经过一次50吨以上的辊压压延。为了制得薄膜，采用至少两种氯化茂金属Zr配合物复配物以及有机铝化合物为催化剂，在加温加压条件下合成符合条件的聚烯烃，并通过双螺杆挤出机与扁平状软磁粉末混合，挤出片材后加压制得。所得到的薄膜材料在1 GHz以上频率下仍然能维持15以上µ’数值且µ’’数值不高于5。适用于射频识别、无线充电以及高频复合应用场景。

技术领域

本发明涉及电磁吸波导磁材料领域，特别是一种能够在宽频率范围下工作的柔性吸波导磁薄膜。

背景技术

在现代电子器件和通讯设备中，来自设备外部的电磁干扰和设备内自身的电磁泄露均会严重影响器件的功能和设备工作的稳定性。为避免这些干扰，通常采取在电子电路中设计合适的滤波、耦合、屏蔽、接地等电路和元件的措施，将干扰降到最低水平。但有些干扰仍然是不可避免的。此时，可用吸波导磁材料将干扰电磁波吸收、导除或转化成其它能量形式。常用的吸波导磁材料可以是铁氧体材料、软磁金属粉末粘接薄膜等。如中国发明专利申请201810180984.4公开了一种强抗干扰型复合超宽频带天线，用铁氧体层和陶瓷薄片，结合特殊的结构设计，降低外界电磁场对天线辐射的干扰；日本发明专利特开2003-229694公开了一种软磁性金属粉末粘接薄膜，采用多层复合的方法减少气孔率提升磁导率，进而有效吸收电磁干扰，且在500 MHz频率处复磁导率虚部可达16左右；中国发明专利201210547786.X公开了一种用于电磁屏手机的软磁材料片，主要采用铁硅铝原料，确保电磁屏不会对相邻的磁敏原件造成干扰，同时对GSM频段具有衰减能力。

对近场通讯、无线充电等功能，也需要使用相应的软磁材料，如发明专利WO2014/088954公布了一种铁氧体复合材料片材以及导电环形天线模块，用于射频识别和NFC功能，解决金属干扰问题；发明专利申请CN10685299A公布了一种用于无线充电装置的磁屏蔽装置及其制造的方法，将铁硅铝合金压制成屏蔽块，并将发射线圈嵌于其中，起到导磁屏蔽作用。

通常，软磁材料的性能可以用复磁导率µ_r来表达，表达式为：µ_r=µ’−jµ’’，其中µ’为复磁导率实部，反映了介质聚集和储存磁能的能力；µ’’为复磁导率虚部，通常反映了介质对磁能的损耗能力。µ’、µ’’的值与材料本身性能、材料所处的工作频率密切相关。如铁氧体材料，由于受到Snoek极限的限制，通常在高频时，尤其是频率高于10~15 MHz后，随频率升高，复磁导率实部迅速下降，且磁通量低，不适合需要高频导磁的工作环境；对于通常的软磁金属粉末粘接材料，其在1 MHz处的代表磁导率实部值通常低于铁氧体，但随频率升高下降缓慢，工作频率更宽。但软磁金属粉末粘接薄膜性能与其制作工艺密切相关，性能变化受工艺影响极大，通常情况仍然难以维持1 GHz及以上更高频率下的优良导磁性能，亦或是磁损耗太高使器件的高频磁敏功能无法发挥，从而限制了其应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种在125 kHz频率下可供无线充电使用、在13.56 MHz频率下可供抗金属近场通讯使用且1 GHz以上频率下仍然能维持15以上µ’数值且µ’’数值不高于5的导磁薄膜材料。即具有宽频优良导磁性能的柔性导磁薄膜。同时提供此种导磁薄膜的制备方法。

本发明所述的宽频柔性导磁薄膜，其特征在于，扁平状的软磁粉末被紧密压合在重均分子量大于150000且重均分子量与数均分子量的比值在1.88~4.28之间的聚烯烃中，形成复合薄膜；制作过程中材料至少经过一次50吨以上的辊压压延。